L importanza dello spessore del truciolo in dentatura

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1 L iportaza dello spessore del truciolo i detatura Nella deteriazioe delle codizioi di lavoro ella detatura co creatore, uo dei fattori di cui bisoga teere assolutaete coto è lo spessore del truciolo geerato durate il taglio. Deteriare lo spessore del truciolo o è cosa facile, tato più che lo spessore e la fora soo cotiuaete variabili, a è ituitivo che, i geerale, più è alto l avazaeto per giro pezzo più sarà grosso il truciolo, e aggiore sarà il uero di taglieti del creatore (a parità di uero di pricipi) iore sarà lo spessore del truciolo. I pricipali paraetri che deteriao lo spessore del truciolo soo: Modulo orale ( ) uero di pricipi del creatore (i ) uero di taglieti del creatore (Z ) altezza totale del dete dell igraaggio, o eglio la profodità totale di taglio (h) agolo di elica dell igraaggio ( ) avazaeto per giro pezzo (f a ) uero di deti dell igraaggio Z. L iterdipedeza dei vari fattori che ifluiscoo sullo spessore del truciolo è be rappresetata dalla forula di Hoffeister. Questa faosa forula è abbastaza coplicata da applicare, ache se oggi, co u opportuo prograio sul PC diveta u problea facile da risolvere. E utile sia la forula che perette di calcolare lo spessore assio del truciolo dato u certo avazaeto per giro pezzo, sia la forula iversa che perette di calcolare l avazaeto per giro pezzo che dà u deteriato spessore del truciolo. Ma pria di parlare u po di questa forula bisoga chiarire cosa si itede per spessore del truciolo. I pratica ogi truciolo è diverso dall altro, sia coe fora che coe diesioe e quidi l espressioe spessore del truciolo deve essere itesa coe u eleeto di riferieto teorico, che pur essedo olto utile per deteriare i liiti di carico del dete, o deve essere cosiderato coe u valore applicabile a tutti i trucioli. I pratica, se si volesse isurare l effettivo spessore del truciolo, sarebbe olto difficile ritrovare i valori espressi dalla forula di Hoffeister. Per redersi coto di quato detto basti osservare la figura N, (Siga Pool). Si può osservare che la fora e la diesioe del truciolo varia copletaete i relazioe alla posizioe dei taglieti rispetto l igraaggio. Questo illustrazioe tra l altro fa capire quali tratti di tagliete soo ipegati e rede iediata l idea del perché l usura del creatore è olto diversa el tratto di etrata, i quello cetrale ed i quello di uscita. Tuttavia il calcolo teorico dello spessore del truciolo è riferito al suo valore assio h, coe idicato ella figura N.

2 Fig. N Variazioe della fora e diesioe del truciolo i fuzioe della posizioe relativa dei taglieti rispetto il pezzo. (Cortesia Siga Pool) Figura N - Sigificato dello spessore assio del truciolo Di seguito e riportata la forula di Hoffeister elle due fore: la pria espressioe serve per calcolare lo spessore assio del truciolo h ax i fuzioe dell avazaeto per giro f a, etre ella secoda fora la forula è atta a calcolare quale avazaeto è possibile i fuzioe di u dato spessore di truciolo assio.

3 Calcolo dello spessore assio del truciolo h ax da 4,9 Z 3 (9,5 ( 8,5,5) 3,54) i Z e,877,5( x h p ),39 f a,5 f a d Calcolo dell avazaeto per giro pezzo h a,9569 (,645,446,443) (,645 i Z,773),76 h Z,643 (,8 e,94 x p,67) e,94 E olto iportate o superare lo spessore del truciolo cosigliato, i prio luogo per evitare la forazioe di usure precoci, i secodo luogo per evitare rotture preature dei deti. Lo spessore assio del truciolo dipede forteete dal odulo e si può cosiderare che per oduli copresi tra e 3,5 si ha:, h, 3, etre per oduli copresi tra 3,5 e 6 si ha,3 h, 35. Per esepio, se si cosidera u odulo vicio a lo spessore assio del truciolo è di circa,5. Ma lo spessore assio del truciolo dipede ache dal tipo di acciaio lavorato, dal ateriale dell utesile e dal tipo di lavorazioe (ad uido o a secco). Quidi i valori assii, per il assio odulo, elecati più sopra, devoo essere odificati secodo la tabella seguete. Spessore assio del truciolo cosigliato Spessore assio del truciolo () Resisteza dell acciaio N/ Acc. Rapido e etallo duro ad uido (iio Acciaio Rapido ad uido (assio Metallo duro ad uido (assio Metallo duro a secco (iio 6,35,8, 7,3,7, 8,9,6, 9,6,5,,3,4,,,4,

4 Ulteriori cosiderazioi sullo spessore del truciolo Coe si è visto poco sopra, lo spessore del truciolo è u eleeto iportate che codizioa i paraetri di taglio e quidi il tepo di detatura. Coe è oto, il tepo di detatura, dipede dalla velocità di rotazioe del pezzo e dall avazaeto del creatore per ogi giro del pezzo. Si tratta quidi, se si vuole ridurre il tepo acchia, di far girare più veloceete il pezzo ed avazare più veloceete, fero restado la regola che o si deve superare lo spessore assio del truciolo. Per auetare la velocità di rotazioe del pezzo, la strada più facile è quella di auetare la velocità di taglio. Ciò è possibile se si usao creatori costruiti co acciai forteete legati e ricoperti co i etodi più oderi, ioltre essi devoo essere usati su detatrici odere, i buoo stato ed adatte a sopportare seza dao le alte velocità della tavola portapezzo. L alta velocità di taglio ha coe effetto di far auetare la teperatura dei trucioli e quidi ache quella della zoa di cotatto truciolo-utesile. A causa di ciò il truciolo diveta più plastico e la sua asportazioe richiede u iore sforzo. Questa cosiderazioe peretterebbe di adottare spessori di truciolo leggerete superiori. Il iore sforzo sul petto di taglio, autorizzerebbe a pesare che l usura per craterizzazioe sia iore, a l aueto della teperatura ella zoa di ipatto del truciolo sull utesile provoca u aorbidieto della atrice di acciaio dell utesile co effetti deleteri su questo tipo di usura. Ioltre vegoo accetuati quei feoei chiici tra truciolo ed utesile che soo ua delle copoeti pricipali ella forazioe del cratere. Attualete ella detatura di igraaggi autoobilistici si possoo raggiugere velocità di taglio coprese tra e /i se si usao creatori i acciaio superlegato e velocità di oltre 3 /i se si usao creatori i etallo duro. Noralete si tede ad auetare la velocità di taglio, ache oltre i liiti cosetiti, per otteere riduzioi dei tepi di detatura e quidi si preferisce sacrificare il costo del creatore per pezzo prodotto a vataggio del costo del tepo. Su questo argoeto si ritorerà tra breve. Più iteressate ed attuale è ivece la possibilità di ridurre lo spessore del truciolo attraverso u aueto del uero dei taglieti del creatore. Oggi si usao coueete, e co buoi risultati tecico ecooici, creatori i acciaio co 5 3 taglieti. E questa ua tedeza che portata agli estrei geera i cosiddetti creatori usa e getta co u forte uero di taglieti, piccoli diaetri e che vegoo usati ua sola volta e poi, seza essere affilati, vegoo rottaati. A dire il vero questa idea, fiora o ha avuto olta fortua. Molto più usati soo ivece i creatori ultitaglieti, che pur avedo u alto uero di taglieti, perettoo di eseguire qualche affilatura. Esaiiao u po i dettaglio cosa coporta l aueto del uero di taglieti su u creatore che atega ialterato il diaetro estero. Il prio effetto è quello di ridurre la lughezza utile del dete. Se si cosidera l esepio di u creatore co = e diaetro estero d a =, co u uero di taglieti i =7, la larghezza del dete utilizzabile è di circa. Se si passa ad i =8 la larghezza utile passa a 5. Il profilo del dete è geerato per iviluppo dalla successioe del uero di taglieti i pari a, quidi il tratto ad evolvete del dete dell igraaggio è approssiato ad Z

5 ua spezzata che è tato più vicia al profilo teorico tato è aggiore il uero dei taglieti e quato è iore il uero di pricipi. La discotiuità del profilo eseguito co u basso uero di deti è particolarete evidete el tratto di trocoide i prossiità del piede del dete, zoa, questa, che tra l altro o è copletaete fiita co l operazioe di rasatura. Si hao due alterative: Lasciare lo stesso uero di pricipi ed auetare il uero di taglieti: l igraaggio viee più preciso Auetare il uero di taglieti ed ache il uero di pricipi lasciado ialterato il loro rapporto: si riduce il tepo di detatura A prescidere dalla ior utilizzazioe del creatore i etrabi i casi si ha u vataggio. La riduzioe dello spessore del truciolo ha, coe è ovvio, l effetto di ridurre lo sforzo di taglio. Questo sigifica che poiché il dete è eo sollecitato, la sua larghezza residua, cioè la larghezza del dete a fie vita, potrà essere iore. I altre parole, si recupera ua certa parte delle affilature perse a causa della diiuzioe della larghezza totale del dete dovuta all aueto di i. Poiché i trucioli si forao i fraeti più piccoli e la loro evacuazioe risulta più facile, il solco d affilatura potrà avere ua fora diversa e privilegiare la larghezza del dete, auetado così la sua resisteza e l ulteriore aueto delle affilature possibili. L obiezioe che potrebbe essere sollevata a questo puto è che il creatore, avedo u uero di taglieti aggiore, costa di più perché richiede u tepo di lavorazioe aggiore. Questo è vero solo i parte ed i ogi caso l aueto del costo di lavorazioe è olto liitato. I aggiori tepi, ella costruzioe di u creatore, soo quelli di spogliatura e quelli della rettifica dei deti, che soo ua parte dei costi totali. I etrabi i casi, se è vero che il uero di deti da lavorare aueta, è ache vero che essi soo eo larghi. I pratica il percorso che deve fare l utesile di spogliatura o la ola, per copletare tutto il creatore, è uguale o di pochissio superiore, etre c è il vataggio che essedo il salto delle cae più piccolo, durate la lavorazioe ci soo eo vibrazioi ed è quidi possibile adottare velocità di avazaeto aggiori. Coplessivaete quidi o ci soo sigificative variazioi di costo per l utesile.