! 2 Definire le condizioni di lavoro (condizioni favorevoli, sfavorevoli

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1 Tornitura: guida alla scelta dei parametri di taglio Per scegliere correttamente i parametri di taglio in tornitura, ci si può attenere al metodo sotto riportato, (nella tabella i valori noti sono contraddistinti dal simbolo!, i parametri da trovare o da stabilire sono indicati con?). Come regola pratica, si devono compiere i seguenti passi.! 1 Individuare il materiale da lavorare e le sue principali caratteristiche (in particolare la durezza)! 2 Definire le condizioni di lavoro (condizioni favorevoli, sfavorevoli o normali)? 3 Selezionare la qualità della placchetta più adatta 4 Scegliere il tipo di utensile e inserto idoneo (forma, dimensione e raggio utensile)?? 5 Scegliere i parametri di taglio idonei per la lavorazione Scegliere il più alto avanzamento compatibile con l'utensile, tenendo conto della stabilità della macchina ed eventualmente della finitura superficiale che si vuole ottenere Scegliere la profondità di passata necessaria per la lavorazione Scegliere la velocità di taglio più appropriata all'avanzamento prescelto 6 Accertarsi che la macchina abbia sufficiente potenza per compiere l operazione

2 1 Individuare il materiale da lavorare e le sue principali caratteristiche Definire il materiale in lavorazione e il suo stato (tipo di lega, eventuale trattamento termico subito, stato di fornitura ecc.). La caratteristica meccanica più importante è la durezza. Nelle tabelle riportate i valori di velocità di taglio consigliata sono riferiti a una durezza HB 180 per gli acciai e di HB 260 per le ghise, per valori diversi attenersi ai parametri correttivi riportati. 2 Definire le condizioni di lavoro Per la sgrossatura considerare se si tratta di condizioni di taglio favorevoli (taglio continuo, semilavorati con leggera crosta di forgiatura), condizioni sfavorevoli (taglio interrotto o materiali con forti scaglie di ossidazione superficiale) o condizioni intermedie. 3 Scelta della qualità della placchetta più adatta Questa scelta può essere fatta utilizzando la tabella 1-T. Gruppo principale P M K N S H Simbolo ISO P 01 P 10 P 20 P 30 P40 P 50 M 10 M 20 M 30 M 40 K 01 K 10 K 20 K 30 K 40 tabella 1-T GRUPPO DI APPLICAZIONE Materiali da lavorare di Procedimenti e condizioni di riferimento lavoro Acciai comuni e da costruzione Acciai inossidabili Ghise N 10 Leghe di Alluminio e S 05 S 25 S 25 H 15 H 20 H 50 Leghe resistenti al calore Acciaio temprato

3 Per la sgrossatura le qualità consigliate sono quelle riportate in tabella 2-T. Condizioni favorevoli Taglio continuo, elevate V t, semilavorati con leggera crosta di ossidazione ACCIAIO Condizioni intermedie Operazioni in generali tabella 2-T Condizioni sfavorevoli Taglio interrotto, semilavorati con forti scaglie di ossidazione P15 P25 P35 Condizioni favorevoli Taglio continuo, elevate V t, semilavorati con leggera crosta di fusione o forgiatura ACCIAIO INOX Condizioni intermedie Operazioni in generali Condizioni sfavorevoli Taglio interrotto, semilavorati con forti scaglie di forgiatura o crosta di fusione M15 M25 M35 Condizioni favorevoli Taglio continuo, elevate V t, materiali semilavorati o con leggera crosta di fusione. GHISA Condizioni intermedie Operazioni in generali Condizioni sfavorevoli Taglio interrotto, materiali con forte crosta di fusione K10 K15 K25 Condizioni favorevoli Taglio continuo, elevate V t, materiali semilavorati o con leggera crosta di fusione LEGHE DI Al Condizioni intermedie Operazioni in generali leghe con Si<12% N 10 LEGHE RESISTENTI AL CALORE Condizioni intermedie Operazioni in generali S 05 S 25 Condizioni favorevoli Taglio continuo, elevate V t, materiali semilavorati o con leggera crosta di fusione ACCIAI TEMPRATI Condizioni intermedie Operazioni in generali Condizioni sfavorevoli Taglio interrotto, materiali con forte crosta di fusione Condizioni sfavorevoli Taglio interrotto, materiali con forte crosta di fusione H 15 H 20 H 50 P M K N S H 4 Scelta del tipo di utensile idoneo alla lavorazione

4 SCELTA DELL'UTENSILE PER LAVORAZIONE ESTERNA Per la scelta del tipo di utensile da adottare in funzione della lavorazione da eseguire, si può utilizzare la tabella 3-T. Nella prima colonna è schematizzato l inserto (e la relativa sigla) che può realizzare il pezzo avente la forma riportata nella figura a fianco. Sotto le figure sono indicate le sigle degli utensili in grado di montare gli inserti. Le frecce rosse mostrano gli spostamenti che l utensile può effettuare. tabella 3-T INSERTO UTENSILE CNMG CNMA PCLNR/L SCLCR/L PCBNR/L Max.57 DNMG DNMA PDJNR/L SDNCN Max.40 Max.27 Max.90 Max.90 RCMT RNMG PRGNR/L PRGCR/L SRDCN SRDCR/L SNMG M A SNMM-G-A SCMT-W SPMR-SPUN PSNRR/L MSRNR/L SSBCR/L CSRPR/L CSTPR/L PSSNR/L MSSNR/L SSDCR/L CSDPR/L PSDNN SSDCN CSDPN 93 Max Max TNMM G A TCGT-TCMW TPMR-TPUN MTJNR/L PTGNR/L- STGCR/L CTGPR/L MTGNR/L STBCR/L CTBPR/L

5 INSERTO UTENSILE Max TNMM-G-A TCGT-TCMW TPMR-TPUN PTTNR STTCR/L CTTPR/L MTENN PTDNR/L STDCR/L CTDPR/L PTFNR/L STFCR/L CTFPR/L TCGT-TCMW STFCR/L Max Max.70 VNMG VBMT-VBMW SVHBR/L MVJNR/L SVJBR/L SVVBN WNMG MWLNR/L Completare la scelta definendo il raggio utensile: il raggio di punta grande fornisce maggiore robustezza al tagliente, ma richiede anche più potenza e può generare vibrazioni. Nelle operazioni di sgrossatura considerare il raggio più grande possibile per permettere avanzamenti più elevati (di conseguenza maggiore produttività). Generalmente l avanzamento non dovrebbe eccedere la metà del raggio di punta; le dimensioni dell inserto e dell utensile in funzione della lavorazione. Lo spessore dell inserto può essere valutato utilizzando il diagramma riportato qua sotto. 1, a r a=½r Avanzamento [mm/giro] 1,0 0, ,625 0,5 0,375 0,25 Spessore inserti per passate interrotte Spessore inserti per passate regolari ,5 3 2,5 2 Profondità di passata [mm] 0, ,5 0,8

6 5 Parametri di taglio Scelta dell avanzamento L avanzamento da scegliere influenza la rugosità che si vuole ottenere. La finitura superficiale non è generalmente un fattore determinante in fase di sgrossatura, operazione nella quale riveste la massima importanza la produttività, considerando anche il grado di stabilità, il bloccaggio del pezzo da lavorare, le condizioni generali della macchina. I dati riportati in tabella 4-T sono soggetti a variazioni a seguito delle condizioni di lavorazione. MASSIMO AVANZAMENTO IN RELAZIONE ALLA FINITURA SUPERFICIALE E AL RAGGIO DI PUNTA tabella 4-T Raggio di punta [mm] Superficiale 0,4 0,8 1,2 1,6 2,4 Ra Avanzamenti [mm/giro] 0,6 0,07 0,10 0,12 0,14 0,17 1,6 0,11 0,15 0,19 0,22 0,26 3,2 0,17 0,24 0,29 0,34 0,42 6,3 0,22 0,30 0,37 0,43 0,53 8 0,27 0,38 0,47 0,54 0, ,08 1,32 Calcolo della sezione del truciolo La sezione del truciolo è data da: dove p = profondità di passata a = avanzamento per giro q = p a La profondità di passata è generalmente un dato noto ma varia comunque in funzione del tipo e delle dimensioni dell inserto. I cataloghi specializzati riportano i valori consigliati e la gamma di valori utilizzabili. a p Scelta della velocità di taglio Nelle tabelle 5-T (tratte dai cataloghi Sandvik-Coromant) sono riportati i valori di velocità di taglio che consentono una vita utile dell utensile di 15 minuti per lavorazioni di materiali di prestabilita durezza. Sono anche riportati i coefficienti moltiplicativi, per adeguare i valori di riferimento a quelli in uso.

7 ACCIAIO DEBOLMENTE LEGATO HB 180 tabelle 5-T media pesante P SGROSSATURA R u p a P15 P25 P35 [mm] [mm] [mm/giro] Vt [m/min] 1,6 0, ,5 5 1,2 0, ,8 0, ,6 0,7 7 0, ,2 0, ,8 0, FINITURA R u p a P15 P25 [mm] [mm] [mm/giro] V t [m/min] 1,2 0, ,3 0,5 0,8 0, ,4 0, Se si vuole un tempo di vita utensile diverso dai 15 minuti, si può utilizzare la tabella seguente, ricavata dalla legge di Taylor, che fornisce un fattore di correzione moltiplicativo della velocità di taglio in funzione della durata del tagliente. DURATA DEL TAGLIENTE Durata del tagliente (min) Fattore di correzione 1,1 1,0 0,93 0,88 0,84 0,75 0,70 Se il valore della durezza differisce dal valore indicato, moltiplicare la velocità di taglio consigliata per il fattore indicato in tabella. VARIAZIONE DI DUREZZA Durezza ridotta Durezza aumentata ,44 1,25 1,11 1,0 0,91 0,84 0,77 0,72 0,67

8 ACCIAIO INOX AUSTENITICO HB 180 SGROSSATURA media pesante M R u p a M15 M25 M35 [mm] [mm] [mm/giro] Vt [m/min] 1,6 0,5 5,7 0, ,2 0, ,8 0, ,6 0, ,6 1,2 0, ,8 0, FINITURA R u p a M15 M25 [mm] [mm] [mm/giro] V t [m/min] 0,8 0,1 1,5 0, ,4 0, Se si vuole un tempo di vita utensile diverso dai 15 minuti, si può utilizzare la tabella seguente, ricavata dalla legge di Taylor, che fornisce un fattore di correzione moltiplicativo della velocità di taglio in funzione della durata del tagliente. DURATA DEL TAGLIENTE Durata del tagliente (min) Fattore di correzione 1,1 1,0 0,93 0,88 0,84 0,75 0,70 Se il valore della durezza differisce dal valore indicato, moltiplicare la velocità di taglio consigliata per il fattore indicato in tabella. VARIAZIONE DI DUREZZA Durezza ridotta Durezza aumentata ,42 1,24 1,11 1,0 0,91 0,84 0,78 0,73 0,68

9 GHISA GRIGIA HB 260 SGROSSATURA media pesante K R u p a K10 K15 K25 [mm] [mm] [mm/giro] Vt [m/min] 1,6 0,3 6,0 0, ,2 0, ,8 0, ,6 0, ,3 8 1,2 0, ,8 0, FINITURA R u p a K10 K25 [mm] [mm] [mm/giro] V t [m/min] 0,8 0, ,2 2 0,4 0, Se si vuole un tempo di vita utensile diverso dai 15 minuti, si può utilizzare la tabella seguente, ricavata dalla legge di Taylor, che fornisce un fattore di correzione moltiplicativo della velocità di taglio in funzione della durata del tagliente DURATA DEL TAGLIENTE Durata del tagliente (min) Fattore di correzione 1,1 1,0 0,93 0,88 0,84 0,75 0,70 Se il valore della durezza differisce dal valore indicato, moltiplicare la velocità di taglio consigliata per il fattore indicato in tabella. VARIAZIONE DI DUREZZA Durezza ridotta Durezza aumentata ,21 1,13 1,06 1,0 0,95 0,90 0,86 0,82 0,79

10 LEGHE LEGGERE SGROSSATURA E FINITURA N media R u p a K10 K15 K25 [mm] [mm] [mm/giro] Vt [m/min] 0,8 0,1 5,0 0, ,4 0, ,2 0, Se si vuole un tempo di vita utensile diverso dai 15 minuti, si può utilizzare la tabella seguente, ricavata dalla legge di Taylor, che fornisce un fattore di correzione moltiplicativo della velocità di taglio in funzione della durata del tagliente DURATA DEL TAGLIENTE Durata del tagliente [min] Fattore di correzione 1,1 1,0 0,93 0,88 0,84 0,75 0,70 Determinazione della velocità effettiva di taglio Nelle macchine a moto di taglio rettilineo, la velocità di taglio dipende, come si è detto, dal materiale in lavorazione, dall utensile, dalla sezione del truciolo e dal tempo di affilatura dell utensile. Nelle macchine in cui il moto di taglio è rotatorio, la velocità di taglio dipende, oltre che dai parametri sopra detti, anche dal diametro dell elemento rotante (pezzo o utensile). Scelta la velocità di taglio opportuna dalle tabelle, il numero di giri che realizza tale velocità è dato dalla seguente relazione: 1000 V n = π D t V t = velocità di taglio [m/min] D = diametro dell elemento rotante [mm] n = numero di giri [giri/min] Se la macchina non dispone di un variatore continuo del numero di giri, sarà necessario adottare il numero di giri più prossimo a quello calcolato, quindi determinare la velocità di taglio che effettivamente si realizza con la formula inversa. Indicando con n e tale numero di giri, la velocità di taglio reale sarà: V te π D n = 1000 e

11 6 Verifica della potenza di taglio La verifica della potenza di taglio è necessaria nelle operazioni di sgrossatura, specie per condizioni di lavoro gravose e per macchine di piccola potenza. Questa verifica può essere fatta mediante la formula matematica: K q V N s t t = dove K s = sforzo specifico di taglio (rilevabile dalla tabella 6-T) q = sezione del truciolo (q = profondità di passata avanzamento) V t = velocità di taglio effettiva N t = potenza necessaria per il taglio Resistenza al taglio Ks tabella 6-T Materiale in lavorazione R m [N/mm 2 ] Resistenza al taglio Ks (N/mm 2 ) (Durezza) 0,1(mm/giro) 0,2(mm/giro) 0,3(mm/giro) 0,4(mm/giro) 0,6(mm/giro) Acciaio dolce Acciaio al carbonio Acciaio bonificato Acciaio da utensile Acciaio da utensile Acciaio al Cr, Mo Acciaio al Cr, Mn Acciaio al Cr, Mo Acciaio al Cr, Mo Acciaio al Ni, Cr, Mo Ghisa dura HRC Ghisa Meehanite Ghisa grigia HB Naturalmente la potenza di taglio N t deve essere minore della potenza disponibile, deve essere cioè: N t N d = η N m dove N d = potenza disponibile sul mandrino N m = potenza del motore η = rendimento dei cinematismi interposti tra motore e mandrino (macchina in buone condizioni η = 0,85) Se la potenza di taglio risulta superiore alla potenza disponibile, diminuire la velocità di taglio o la profondità di passata.

12 FINITURA Per la finitura i passi da compiere sono: - individuare il materiale da lavorare e le sue principali caratteristiche (in particolare la durezza); - definire il tipo di operazione da eseguire; - scegliere il tipo di utensile idoneo per la lavorazione (forma, dimensione e raggio utensile); - selezionare la qualità della placchetta più adatta; - scegliere l avanzamento compatibile con la finitura superficiale che si vuole ottenere; - scegliere la profondità di passata (generalmente 0,3 1 mm); - scegliere la velocità di taglio più appropriata all avanzamento prescelto. Il metodo è del tutto analogo al caso della sgrossatura, con l avvertimento che in questo caso il fattore più importante è la finitura superficiale. Scegliere quindi l avanzamento e il raggio utensile corretti per ottenere il risultato voluto. Non serve verificare la potenza necessaria per la lavorazione perché questa risulta sempre molto bassa (la sezione del truciolo è molto ridotta).