LE LAVORAZIONI INDUSTRIALI

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Aloisio Di Marco
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1 LE LAVORAZIONI INDUSTRIALI Tornitura Foratura Fresatura Rettifica Altre lavorazioni 1

2 LAVORAZIONI INDUSTRIALI Nelle lavorazioni industriali per asportazione di truciolo sono sempre presenti: Pezzo Grezzo Macchina Utensile Utensile Attrezzatura 2

3 TORNITURA 3

4 TORNITURA 4

5 TORNITURA Obiettivo: ottenere superfici assialsimmetriche Moto di taglio: di tipo rotatorio uniforme, intorno all asse di tornitura, posseduto dal pezzo Moto di avanzamento: di tipo traslatorio uniforme, rettilineo o curvilineo, posseduto dall utensile 5

6 TORNITURA 6

7 TORNITURA Superfici piane - Ottenute con: avanzamento longitudinale e // all asse di rotazione del pezzo per lavorazione, con utensile a coltello, di uno spallamento avanzamento trasversale e all asse di rotazione del pezzo (sfacciatura e troncatura) Superfici cilindriche - Ottenute con: avanzamento longitudinale e // all asse di rotazione del pezzo Superfici coniche - Ottenute con: avanzamento con moto rettilineo secondo una direzione complanare ed obliqua rispetto all asse di rotazione del pezzo Calotte sferiche Ottenute con: Avanzamenti longitudinale e trasversale tali da far descrivere all utensile un arco di cerchio con asse ortogonale incidente quello di rotazione del pezzo Superfici toroidali Ottenute con: Come nel punto precedente ma con assi ortogonali ma sghembi rispetto a quello di rotazione del pezzo 7

8 TORNITURA Superfici di rivoluzione di forma generica Ottenute con: avanzamenti longitudinale e trasversale risultanti in una traiettoria dell utensile del tutto generica (anche se generalmente composta da segmenti rettilinei ed archi di cerchio) Filettature Ottenute con: avanzamento longitudinale, pari al passo, impresso ad un utensile di forma (corrispondente al vano tra due filetti adiacenti) 8

9 TORNITURA Tornitura esterna: Si lavora la superficie esterna del pezzo Tornitura interna: Si lavora la parete di un foro, passante o cieco In entrambi i casi si possono eseguire sia moti di avanzamento longitudinali, sia trasversali 9

10 TORNITURA Tornitura esterna con avanzamento longitudinale (a e) Tornitura esterna con avanzamento trasversale (f q) Foratura e allargatura (r, s) Tornitura interna con avanzamento longitudinale e trasversale (t y) 10

11 TORNIO Tornio parallelo manuale 11

12 Comando cambio di velocità Comando movimenti barra o madrevite Mandrino autocentrante Vite per fissaggio torretta Rubinetto per liquido refrigerante Contropunta Controtesta Volantino movimento contropunta Madrevite Barra avanzamento automatico Comandi cambio di avanzamenti e passi per filettature 12 Carro Bancale Barra avviamento rotazione mandrino

13 TORNIO Torretta portautensili Volantino slitta portautensili Volantino slitta trasversale Comando avanzamento automatico longitudinale Comando avanzamento automatico trasversale Innesto madrevite Volantino spostamento manuale del carro 13 Avviamento rotazione mandrino

14 TORNIO 14

15 TORNIO: Mandrino Autocentrante 15

16 TORNIO: Controtesta e Lunetta Lunetta Controtesta 16

17 TORNIO: Contropunta 17

18 TORNITURA Parametri di lavorazione caratteristici: avanzamento a [mm/giro] profondità di passata p [mm] spessore di truciolo s [mm] sezione di truciolo S [mm 2 ] velocità di taglio v t [m/min] Sezione teorica: è data dal prodotto fra profondità di passata e avanzamento: S = a p 18

19 SEZIONE DEL TRUCIOLO Sezione equivalente: è l area del parallelogramma di cui un lato è pari alla lunghezza del profilo utensile in presa con il materiale l e e l altezza è pari a s e (spessore del truciolo equivalente): s e = S / l e = (a p) / l e S e = s e l e 19

20 SEZIONE DEL TRUCIOLO Sezione reale: è la sezione effettiva del truciolo dopo il distacco dal pezzo. S r = s 1 l 1 20

21 FORZE E POTENZA IN TORNITURA 21

22 FORZE IN TORNITURA Componenti della forza F r F t F a R F a = Forza di avanzamento F r = Forza di repulsione F t = Forza di taglio 22

23 POTENZA IN TORNITURA Calcolata attraverso il prodotto scalare: r r P = R v = F v + F v + t t a a F r v r Poiché: v r = 0 P = F v + t t F a v a Inoltre: v << v F < a t a F t Quindi: P = F t v t 23

24 ATTREZZATURA Serve per: definire in maniera univoca la posizione del pezzo in lavorazione (riferimento) bloccare il pezzo in lavorazione (bloccaggio) il pezzo non deve spostarsi sotto l azione delle forze di lavorazione 24

25 ATTREZZATURA 25

26 ATTREZZATURA Foro da centro 26

27 Bloccaggio pezzi Tornitura cilindrica esterna tra le punte brida + menabrida trascinatore frontale 27

28 Bloccaggio pezzi Tornitura cilindrica esterna / interna piattaforma a tre griffe autocentranti 28

29 Bloccaggio pezzi Tornitura cilindrica esterna / interna piattaforma a quattro griffe indipendenti 29

30 Bloccaggio pezzi Tornitura cilindrica esterna / interna montaggio a sbalzo o con contropunta 30

31 Bloccaggio pezzi Tornitura cilindrica esterna / interna di pezzi piccoli pinze elastiche 31

32 Bloccaggio pezzi Tornitura cilindrica esterna di pezzi snelli supporto del pezzo tramite lunetta 32

33 Verifiche in tornitura Affinché una lavorazione sia realizzabile è necessario verificare che: la profondità di passata considerata sia compatibile con l utensile selezionato l avanzamento selezionato sia nell intervallo di ammissibilità per il tornio la velocità di taglio e, quindi, il numero di giri selezionato sia compatibile con le caratteristiche del tornio la potenza necessaria alla lavorazione sia effettivamente erogabile dal tornio considerato 33

34 Verifiche in tornitura inoltre, è necessario verificare che: i parametri di taglio siano compatibili con la finitura superficiale richiesta i parametri di taglio siano compatibili con le tolleranze dimensionali e geometriche imposte l attrezzatura selezionata sia in grado di afferrare saldamente il pezzo in lavorazione 34

35 Verifiche sull attrezzatura M r M t 35

36 Verifica dell autocentrante Momento di taglio: M t = F t D / 2 Momento resistente: M r = z µ p A D* / 2 dove: z = numero di griffe dell autocentrante; p = pressione di contatto griffa-pezzo; A = area di contatto griffa-pezzo; µ = coefficiente di attrito statico; D = diametro del pezzo in corrispondenza dell utensile; D* = diametro del pezzo in corrispondenza delle griffe. µ = 0.15 per griffe in acciaio dolce; 0.25 per griffe con profilo ondulato; per griffe rigate in acciaio temprato. 36

37 Verifica dell autocentrante Affinché la lavorazione sia eseguibile, si deve verificare che: M t = F t D / 2 < M r = z µ p A D* / 2 N.B. Se i dispositivi dell autocentrante sono di tipo meccanico, allora la pressione di contatto p varia con la velocità di rotazione n: se n aumenta, p diminuisce! 37

38 INFLESSIONE DEL PEZZO 38

39 INFLESSIONE DEL PEZZO Caso 1: a sbalzo (autocentrante) F t N.B. La freccia f è massima quando la forza è applicata all estremità libera. f = 1 3 F t E L J 3 [mm] 39

40 INFLESSIONE DEL PEZZO Caso 2: autocentrante - contropunta F t N.B. La freccia f è massima quando L L f F t E L J 3 [mm] 40

41 INFLESSIONE DEL PEZZO Caso 3: tra le punte (punta - contropunta) F t N.B. La freccia f è massima quando L 1 = L/2 f = 1 48 F t E L J 3 [mm] 41

42 INFLESSIONE DEL PEZZO Caso 1: a sbalzo (autocentrante) f = 1 3 F t E L J 3 [mm] Caso 2: autocentrante - contropunta f F t E L J 3 [mm] Caso 3: tra le punte (punta - contropunta) f = 1 48 F t E L J 3 [mm] 42

43 RUGOSITA SUPERFICIALE 43

44 RUGOSITA SUPERFICIALE Rugosità Teorica: utensile con raggio di punta nullo 44

45 RUGOSITA SUPERFICIALE Rugosità Teorica: utensile con raggio di punta nullo Si calcola a : a = AD + DC a = DB Poiché: ( cotg χ + cotgχ ) DB = Rt = R max Si ottiene: R max = a 10 cotgχ + cotgχ 3 (µm) R a = R max 4 45

46 RUGOSITA SUPERFICIALE Influenza dell avanzamento a e del raggio di punta r 46

47 RUGOSITA SUPERFICIALE Influenza della velocità di taglio sulla rugosità reale 47

48 RUGOSITA SUPERFICIALE Esempio dell influenza dell avanzamento Ra = a 2 r Schmaltz 48

49 Tipologie utensili Tornitura esterna Tornitura interna Fig

50 Filettatura Schema di realizzazione p p Fig 5.22 m 2 = z z 1 50

51 Filettatura Utensili per filettare Fig

52 Filettatura Modalità di esecuzione di una filettatura 52

53 Utensili speciali Troncatura 53

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