Lavorazioni per asportazione di truciolo: usura utensile. Tecnologia Meccanica 1

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Gianmaria Ferrante
7 anni fa
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1 Lavorazioni per asporazione di ruciolo: usura uensile

2 Esercizio 1 In una lavorazione si desidera che la duraa T dell uensile sia di 15 minui. Assumendo per le cosani di Taylor i valori C = 250 e n = si deermini la velocià di aglio da adoare. Se quesa velocià venisse ridoa del 5% in quale percenuale aumenerebbe la duraa? 2

3 Esercizio 1 Relazione di Taylor: n v T = C Velocià di aglio: v C 250 = = = m n T 15 min v = v v 0.05 = 0.95v = m min Velocià di aglio ridoa del 5%: 2 Duraa corrispondene a v 2 T n C = = = v min Aumeno percenuale della duraa: T2 T T % = 100 = 100 = 52% T

4 Esercizio 2 Un rao cilindrico di un pezzo che deve presenare una rugosià di 1,6 µm, viene lavorao al ornio con un uensile avene raggio di puna 0,4 mm. Trovare la massima profondià di passaa con cui può essere eseguia l operazione sapendo che la consegna deve essere effeuaa il prima possibile e perciò la velocià di aglio deve essere pari a 180m/min. Calcolare inolre la via uile dell uensile. Dai del problema: Cosani di Taylor: C=250 m/min, n=0,122 k c0.4 =2100 MPa, x=0.16 Poenza di arga: P=6 kw Rendimeno: η=80% Angolo di regisrazione primario:60 4

5 Esercizio 2 Calcolo della duraa uile dell uensile: T op C V = n = = op min Calcolo della poenza di aglio disponibile al mandrino: P MAX = Pe η = ,8 = W Calcolo della forza di aglio massima : F P MAX = = = MAX V ,56 N 5

6 Esercizio 2 Il valore dell avanzameno si può ricavare dalla rugosià richiesa: Ra 1000 = 32 a r 2 32 Ra r 32 1,6 0,4 f = a = = = 0,14 mm / giro

7 Esercizio 2 E quindi la profondià di passaa vale: k c0.4 x = 0.16 κ = 60 = 2100MPa x 1 x 1 Fc = kc fap = kc0,4 0,4 f ap sinκ F x a = sin κ = 4.49mm c p x 1 x kc0,4 0, 4 f x 7 7

8 Esercizio 3 Si deve oenere mediane orniura un loo di 300 pezzi fileai con le segueni caraerisiche: diamero eserno d = 50 mm, lunghezza l = 300 mm passo 1 mm. Si valui il numero N di aglieni da uilizzare considerando che l uensile non può essere sosiuio durane l esecuzione di una fileaura. La velocià di aglio uilizzaa è v = 40 m/min. Cosani di Taylor: C = 70; n =

9 Esercizio 3 Tempo richieso per compleare una fileaura = c + e f n Numero di giri C [ min ] con e c = 0 mm (si considera solo il empo in cui l uensile lavora) c = l = 300 mm n v = = = giri D π 50 π min Avanzameno: è uguale al passo di fileaura! f = 1mm giro = c 300 f n = = min 9

10 Esercizio 3 Duraa di un agliene T 1 1 n C = = = 98.2 min v 40 Numero di fileaure oenibili con un agliene N T 98.2 = = = Non è possibile sosiuire un agliene durane la fileaura Numero di aglieni per compleare il loo 300 pari NT = = = N 83 Per cui saranno necessari 4 aglieni n ( ) N = in =

11 Esercizio 4 Una dia produce cilindrei di acciaio ornio di diamero 10 mm e lunghezza 70 mm a parire da barre di diamero 12 mm. I cilindrei vengono lavorai singolarmene e poi separai dalla barra con una operazione di roncaura. La prima operazione di sgrossaura dei cilindrei viene eseguia con una profondià di passaa di 0.8 mm un avanzameno di 0.2 mm/giro e una velocià di aglio di 150 m/min. I empi passivi di quesa operazione ammonano a 2 s. Le successive operazioni di finiura e di roncaura richiedono complessivamene 10 s per essere compleae enendo cono sia dei empi effeivi di lavoro che dei empi passivi. L'uensile usao per la sgrossaura alle condizioni di aglio considerae ha una duraa di 10 min. Diminuendo la velocià di aglio a 125 m/min la duraa divena di 25 min. Il empo per sosiuire un uensile usurao è di 3 min. Calcolare: Il empo di aglio necessario per eseguire la sgrossaura di un cilindreo. La via uile dell'uensile di sgrossaura uilizzando una velocià di aglio di 130m/min. Il numero di cilindrei prodoi in un urno di 8h (si consideri infinia la via uile degli uensili finiori e roncaori). 11

12 Esercizio 4 Essendo il diamero di parenza e la velocià di aglio: Il numero di giri a cui ruoa il ornio è: D0 mm v = 12 e = 150 m min 1000 v n = = = 4593,3 giri π D π 10,4 min Il rao da ornire è C=70 mm a cui si deve sommare una corsa pari alla profondià di passaa ap = 0.8mm Sapendo che l avanzameno è: f = 0.2 mm giro Il empo di aglio in sgrossaura è: SG c = = = min = 4.62 s f n

13 Esercizio 4 La via uile dell uensile segue la legge di Taylor: Passando ai logarimi, la legge di Taylor divena: C = v T ln C = ln v + n lnt n Con i dai a disposizione è possibile deerminare i valori delle cosani C e n risolvendo il seguene sisema lineare: ln C = ln n ln 10 ln C = ln n ln 25 ln150 + n ln10 = ln125 + n ln 25 ( ) n ln 25 ln10 = ln150 ln125 Applicando le proprieà dei logarimi: 150 ln n ln ln Per cui: n = = ln 10 = 0,199 13

14 Esercizio 4 Il coefficiene C vale: C = v T n = ,199 = 237,18 Per una velocià la duraa dell uensile T vale: 1 1 C n 0,199 5,03 237,18 237,18 T = = = = 20,53 min v Il empo per produrre un singolo pezzo vale: = + PEZZO SGROSSATURA PASSIVO, SGROSSATURA + + FINITURA, TAGLIO CAMBIO UTENSILE PER PEZZO Il empo di sgrossaura è sao calcolao nel puno 1), il empo passivo di sgrossaura ed il empo di aglio e finiura sono dai nel eso. Dal momeno che la via uile dell uensile di sgrossaura non è infinia, per ogni pezzo bisogna calcolare la quoa pare di empo di cambio uensile ad esso associao. 14

15 Esercizio 4 Il numero di cilindrei che si riesce a realizzare con un uensile di sgrossaura è: N SGROSS T 10 = = = 129,7 0,077 SG Sapendo che il empo di cambio uensile vale 3 min, ad ogni pezzo è associao un empo di cambio uensile pari a: CAMBIO UTENSILE PER PEZZO CU = = = 1,38 s N 129,70 SGROSS Il empo per eseguire un singolo pezzo vale quindi: = + PEZZO SGROSSATURA PASSIVO, SGROSSATURA + + = FINITURA, TAGLIO CAMBIO UTENSILE PER PEZZO = 4, ,38 = 18 s 15

16 Esercizio 4 Avendo a disposizione 8 ore si riescono a realizzare: N PEZZI = = = 1600 pezzi 18 PEZZO 16

17 Esercizio 5 Si vuole ridurre il diamero di una barra in acciaio mediane orniura ra le pune. La lunghezza di ale barra è di 200 mm, il diamero iniziale è di 40 mm, e quello finale 36 mm. Si uilizzerà un avanzameno pari a 0,5 mm/giro. Deerminare la velocià di aglio che compora una duraa del agliene uile alla realizzazione di esaamene 2 pezzi. DATI: Cosani di Taylor: n=0.122 C=230 Exracorse: rascurabili 17

18 Esercizio 5 Dovremo ricorre alla formula di Taylor per l usura: vt n = C Da cui, ricordando le relazioni segueni (indichiamo il numero di giri del mandrino con m per eviare confusione con n, esponene sperimenale nell equazione di Taylor) v π md = = 1000 c mf Imponendo ricaviamo v = n f C π D c n = 262 m/min 18

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