PROCESSO DELL ASPORTAZIONE DEL METALLO

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1 PROCESSO DELL ASPORTAZIONE DEL METALLO Formazione del truciolo La lavorazione meccanica di un elemento, ha lo scopo di mutarne la forma e le dimensioni per ottenere un particolare meccanico conforme alle indicazioni contenute nel disegno tecnico. I processi nei quali questo obbiettivo è perseguito asportando il materiale in eccesso con un utensile vengono classificati come taglio dei metalli o lavorazione per asportazione di truciolo. Tornitura, fresatura, rettificatura, foratura rientrano in questa categoria. A seconda del materiale che stiamo lavorando il truciolo puo assumere forme diverse: Truciolo frammentato: costituito in prevalenza da truciolo spezzettato in piccole parti. Truciolo segmentato: I trucioli vengono generati da fratture che si creano davanti al tagliente. Talvolta i singoli segmenti aderiscono l uno all altro separandosi facilmente dopo che il truciolo si è formato. Truciolo non omogeneo: è un processo simile a successive strozzature nel truciolo. La formazione avviene per aumento della temperatura nel piano di scorrimento e successiva diminuzione della resistenza meccanica del materiale. Se quest ultimo è un cattivo conduttore di calore, si generano subito altre tensioni strutturali con conseguente strappo del materiale. I piani di scorrimento risultano ben evidenziati all interno della struttura del truciolo.

2 Truciolo continuo: i trucioli si formano per deformazione plastica continua, senza innesco di fratture davanti al tagliente. Sono caratteristici dei materiali duttili (es.acciaio) a velocità relativamente alte. Per ragioni pratiche devono essere controllati (uso rompitrucioli). Gli elementi che determinano la formazione del truciolo sono molteplici: Materiale Formatruciolo Qualità materiale da taglio Avanzamenti Profondità di passata Tipo di lavorazione ecc. Il truciolo viene comunemente classificato secondo la forma che assume: Truciolo frammentato

3 Truciolo a spirale Truciolo ad elica Truciolo a C aperta Truciolo a C chiusa

4 Meccanica della formazione del truciolo Considerazioni preliminari: Il meccanismo di formazione del truciolo metallico è particolarmente complesso. Per la sua interpretazione si utilizzano modelli teorici semplificati. Il modello più comune si riferisce alla formazione di truciolo ORTOGONALE (il tagliente è perpendicolare alla direzione di avanzamento). Questa rappresentazione semplificata evidenzia gli aspetti fondamentali della formazione. Angolo di scorrimento t 1 t 2 γ utensile t 1 = spessore del truciolo prima della deformazione. t 2 = spessore del truciolo dopo la deformazione. ANGOLO DI SCORRIMENTO : Questo angolo è formato dal piano di scorrimento con la direzione di avanzamento. Il piano di scorrimento è la zona in cui avviene la maggior deformazione plastica del materiale e che per scorrimenti di piani successivi genera il truciolo. L angolo di scorrimento caratterizza il processo di formazione di truciolo. Il suo valore è legato a diverse variabili: 1) Angolo di spoglia superiore dell utensile. 2) Materiale da lavorare. 3) Parametri di lavorazione.

5 t 2 utensile t γ Dalla figura si può notare che se l angolo è piccolo, il piano di scorrimento risulterà più lungo e di conseguenza, lo spessore del truciolo prodotto e la forza necessaria per rimuoverlo saranno maggiori. Le zone principalmente interessate dalla formazione di truciolo sono : 1) Zona primaria di taglio 2) Zona secondaria di taglio : In questa area avvengono fenomeni molto importanti sia per il processo di formazione del truciolo che per l utensile. Nella zona 2 i fenomeni possono essere di natura meccanica (attrito grippaggio), chimici (ossidazioni ecc.) o chimico-fisici. Energie termiche sviluppate nella formazione del truciolo L energia meccanica fornita per asportare il truciolo si trasforma quasi totalmente in energia termica. Le aree in cui si localizza lo sviluppo di calore sono: 1) Zona dello scorrimento plastico del truciolo 2) Zona di strisciamento tra pezzo e fianco dell utensile

6 3) Zona di strisciamento tra truciolo e petto dell utensile La ripartizione indicativa del calore che interessa il fenomeno è la seguente: 70-80% va al truciolo 10-20% va all utensile 4-10% va al pezzo 1-2% va all ambiente Le temperature che si sviluppano nelle zone di taglio dipendono da molti fattori: Materiale da lavorare Velocità di taglio Avanzamento Geometria del tagliente Refrigerante Tipo di utensile La distribuzione delle temperature riportate nella figura si riferisce ad una operazione di sgrossatura su acciaio. La massima temperatura si riscontra sul petto dell utensile, in una zona arretrata rispetto al tagliente. La variazione della velocità di taglio non influenza sensibilmente la temperatura del pezzo e dei trucioli, ma fa aumentare considerevolmente la temperatura del tagliente. Il materiale costituente l utensile condiziona la velocità operativa utilizzabile.

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