TECNICI, IMPIANTI DI LAVORAZIONE, SICUREZZA DEL LAVORO, SPIEGAZIONI DEI DISEGNI

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1 9 CHIARIMENTI TECNICI, IMPIANTI DI LAVORAZIONE, SICUREZZA DEL LAVORO, SPIEGAZIONI DEI DISEGNI Chiarimenti tecnici 298 Impianti di lavorazione 305 Sicurezza del lavoro 306 Spiegazioni dei disegni 307 9

2 Chiarimenti tecnici 1. Sicurezza dell utensile Gli utensili per la lavorazione di legno e plastica lavorano spesso con alte velocità di taglio, e, a seconda del loro diametro, con un alto numero di giri. In modo corrispondente grandi sono le esigenze nella loro costruzione. Tutti gli utensili OERTLI corrispondono alle norme di sicurezza valide in Svizzera e a quelle delle norme europee EN utensili OERTLI per l avanzamento meccanico soddisfano le corrispondenti norme di sicurezza. Dall entrata in vigore della norma questi utensili vengono indicati con MEC. inoltre marcati con il numero di giri permessi, per esempio n max=12000 min 1. Questo numero di giri non dà nessuna indicazione sul numero più corretto di giri dell utensile che di regola è più basso. Gli utensili per avanzamento meccanico (MEC) non possono essere utilizzati per avanzamento manuale. Come socio attivo di EUMABOIS (federazione europea dei costruttori di macchine per la lavorazione del legno) OERTLI si occupa sul territorio europeo continuamente di domande relative alla sicurezza nei lavori con le macchine e gli utensili per la lavorazione del legno e dà i consigli relativi. Il contatto sicuro con le macchine per la lavorazione del legno non dipende solo dall utensile. In particolare nel lavoro con avanzamento manuale su toupie sono decisivi anche l uso del giusto dispositivo di sicurezza e la padronanza della tecnica del lavoro. Le disposizioni di protezione SUVA (l ente svizzero contro gli infortuni di Lucerna) sono obbligatorie in Svizzera per molte macchine per la lavorazione del legno. La tecnica di lavoro collegata a queste disposizioni viene insegnata in tutte le scuole professionali. (http.// Una particolare attenzione deve essere rivolta al lavoro con i centri a controllo numerico. Alcune macchine presentano un posto di lavoro relativamente aperto. Spesso tra l utensile montato e il campo di lavoro c è solo una tenda di protezione, queste non sono in grado di trattenere i frammenti di utensili che possono staccarsi dopo una collisione o una manipolazione errata. I frammenti di utensile sbalzati possono portare a ferite gravi del corpo. Per la sicurezza personale dell operatore OERTLI ha redatto delle dettagliate istruzioni per l uso di tutti i tipi di utensili, che devono essere lette prima della messa in funzione dell utensile o del mezzo di fissaggio e conservate in luogo accessibile. Queste istruzioni per l uso informano in modo dettagliato sulle norme di sicurezza, messa in funzione, impiego, funzionamento, manutenzione e immagazzinamento degli utensili OERTLI. Un foglio di istruzioni aggiuntivo, che deve essere appeso nelle vicinanze dell impianto, richiama l attenzione sui più importanti pericoli. ( 1.1 Avanzamento manuale (MAN) Avanzamento manuale nel senso delle norme europee EN è il tenere e condurre i pezzi da lavorare, utensili e macchine manuali con la mano. Gli utensili OERTLI per avanzamento manuale soddisfano le corrispondenti norme di sicurezza, in modo particolare anche relativamente alla sporgenza massima del tagliente e ai valori del contraccolpo. Dall entrata in vigore della norma europea questi utensili vengono indicati con MAN. Inoltre sono marcati con il numero di giri consigliati, per esempio N= min 1. Gli utensili per avanzamento manuale possono essere utilizzati anche per avanzamento meccanico. 1.2 Avanzamento meccanico (MEC) Con avanzamento meccanico si intende, secondo la norma europea , un meccanismo di avanzamento per il pezzo da lavorare o l utensile, che è integrato nella macchina e che viene condotto o tenuto meccanicamente durante la lavorazione. Gli 298

3 2. Concetti generali e denominazioni Un utensile si distingue tra corpo dell utensile e tagliente. Il corpo dell utensile è la sede del tagliente. A seconda di come il tagliente è fissato sul corpo dell utensile si distinguono gli utensili in tre modi: Utensile in una parte sola Utensile saldobrasato Utensili assiemati 2.1 Utensili in una parte sola (utensili massivi) Gli utensili in una parte sola o utensili massivi sono fatti di un materiale. Esempio sono le frese a spirale in metallo duro. Anche gli utensili in acciaio o acciaio di bassa lega appartengono a questo gruppo. Con l usura questi utensili vengono riaffilati, ma il diametro diviene sempre più piccolo, il che può portare a distorsioni negli utensili sagomati. Per questo motivo c è un limite di riaffilatura. Quando si raggiunge questo limite, l utensile deve essere sostituito. L assortimento comprende frese, punte e coltelli. 2.2 Utensili saldobrasati Gli utensili saldobrasati si compongono di un corpo che viene equipaggiato con i taglienti. I taglienti sono collegati al corpo con saldatura o incollatura. Il corpo di regola è di acciaio, i taglienti di HS, ST, HW, DP o DM. Con l usura dei taglienti gli utensili vengono affilati ed il diametro diviene sempre più piccolo, il che può portare a distorsioni negli utensili sagomati. Per questo motivo c è un limite di riaffilatura. Quando si raggiunge questo limite, deve essere sostituito l utensile completo. L assortimento comprende frese, punte, coltelli e lame. 2.3 Utensili assiemati Gli utensili assiemati si compongono di un corpo, di taglienti e di elementi di fissaggio per unire meccanicamente i taglienti con il corpo. Con l usura o la rottura i taglienti possono essere cambiati ed il diametro rimane costante. L assortimento comprende utensili a coltelli reversibili, teste a fresare ed alberi. Messerwellen. 2.4 Gruppo di utensili Più singoli utensili vengono fissati assieme su un attacco o un canotto. Questa combinazione si dice gruppo di utensili. Con questo gruppo si può produrre un profilo completo in un unico passaggio. I gruppi di utensili si compongono di diversi utensili con foro, canotti, distanziali, spine, viti o simili elementi di unione. 2.5 Corpo base Il corpo dell utensile ha il compito di portare i taglienti in tutte le condizioni di utilizzo in piena sicurezza e senza modifica della misura. La durata di un utensile con coltelli cambiabili dipende in modo decisivo dalla qualità del corpo. La costruzione della maggior parte degli utensili OERTLI con coltelli cambiabili è di acciaio o di alluminio. Alluminio Il vantaggio dell alluminio è indiscutibilmente il peso specifico che tuttavia paragonandolo all acciaio ha una minor durata. Di regola noi consigliamo i corpi in alluminio soprattutto dove sono richiesti utensili leggeri per motivi di limiti di peso. Acciaio Il vantaggio dell acciaio è la sua alta resistenza e stabilità nell utilizzo. Nel corpo in acciaio sono montati i taglienti che anche nella massima usura mantengono nel tempo ottime prestazioni. 299

4 3. La qualità della superficie La qualità della superficie è influenzata da due fattori, l uno è la pulizia della superficie mentre l altra è l ondulazione della superficie. 4.4 Taglio di testa Dà una superficie leggermente ruvida a causa di trucioli difficili da formare. 3.1 Pulizia della superficie i seguenti criteri sono determinanti per la pulizia della superficie: direzione dell avanzamento in riferimento alla struttura del legno materiale del tagliente geometria del tagliente uso corretto dei parametri di velocità di taglio e numero di giri 3.2 Ondulazione della superficie I seguenti criteri sono determinanti per l ondulazione: avanzamento del dente con le dirette influenze di avanzamento, numero di giri e numero di denti diametro precisione 4.5 Rotazione contro avanzamento Per fresature controvena il movimento del tagliente dell utensile è contrapposto al movimento dell avanzamento del pezzo da lavorare. Il tagliente entra sempre tagliando e spingendo nel pezzo da lavorare. Nel passaggio si forma un lungo truciolo con spessore crescente. A causa di questi sfavorevoli sforzi di taglio il pezzo da lavorare viene sollevato dal piano di appoggio e le venature, a causa dello sdoppiamento, possono strapparsi o scheggiarsi. Questo porta ad una superficie più brutta. Tuttavia si riduce lo sforzo di taglio e conseguentemente l assorbimento di potenza della macchina, i tempi di durata sono più lunghi e quindi i taglienti meno usurati. Questo è il solo sistema ammesso con gli utensili per avanzamento manuale. 4. Direzione dell avanzamento 4.1 Taglio di lungo a favore di vena Dà una superficie pulita e liscia con forze piccole di taglio e di avanzamento. 4.2 Taglio di lungo contro vena Dà una superficie sporca e ruvida che porta alla scheggiatura del legno prima che entri il tagliente. Alto pericolo di rotture. 4.6 Rotazione a favore di avanzamento Solo per avanzamento meccanico. Nella fresatura a favore di avanzamento il movimento del tagliente dell utensile è uguale al movimento di avanzamento del pezzo da lavorare. Il tagliente entra tagliando nel pezzo. Nel passaggio del taglio nascono piccoli, tozzi trucioli. A causa dello sforzo di taglio il pezzo da lavorare viene spinto sempre sul piano di appoggio, cosicché praticamente non ha più luogo uno sdoppiamento. Anche in andamento di vena sfavorevole si raggiungono in confronto buone superfici. I taglienti avranno una durata inferiore a causa del lungo tempo di contatto tra tagliente e legno. La rotazione a favore di avanzamento è ammessa solo con l avanzamento meccanico. 4.3 Taglio trasversale Dà una superficie leggermente ruvida ma pulita. Lavorazione relativamente buona. 300

5 5. Materiali dei taglienti SP: lega di acciaio Utilizzo in punte, taglienti, lame circolari semplici, etc. HL: acciaio ad alta lega Per la lavorazione del legno viene preferita una lega di acciaio composta da 2% di carbonio e 12% di cromo. HL viene utilizzato per la lavorazione del legno massiccio. HS: acciaio super rapido Lega di acciaio con minimo 12% di parti di tungsteno, molibdeno, vanadio, cobalto e cromo. Viene utilizzato principalmente per la lavorazione del legno tenero. HS si distingue per una maggiore durata e qualità di lavorazione paragonato all HL. HC: metallo duro rivestito. Per modificare la superficie del tagliente in modo mirato e così migliorare il suo utilizzo e la sua produttività, i taglienti in metallo duro e HS possono essere trattati con un rivestimento duro e sottile. Le sostanze apportate con questo trattamento aderiscono così bene che i taglienti anche dopo il rivestimento possono essere sempre riaffilati. Grazie al rivestimento si raggiungono migliori durate in modo particolare nelle teste a piallare HS, frese di giunzione e frese con attacco. DP: diamante policristallino Diamante prodotto sinteticamente che viene sinterizzato su una base di metallo duro. DP è il materiale conosciuto più duro e viene utilizzato principalmente nella lavorazione di materiali abrasivi come pannelli truciolari, MDF e rivestiti. ST: acciaio speciale di alta lega di cobalto (stellite) Il materiale viene prodotto mediante la fusione dei componenti principali cobalto, cromo e tungsteno. La stellite ha solo una piccola parte di ferro. ST viene utilizzato nella lavorazione del legno massiccio specialmente di quercia con grandi esigenze per la qualità della superficie. HW: metallo duro I carburi di tungsteno vengono uniti mediante leganti di metalli teneri (per es. cobalto e nichel). Le esigenze nella lavorazione del legno sono influenzate da una moltitudine di materiali diversi. Il programma HW OERTLI si sviluppa da tipi ultrafini ad alte prestazioni a submicron fino ai tipi più fini. I tipi maggiormente utilizzati per coltelli reversibili e sagomati, sono le qualità di metallo duro H6 e H8. Il metallo duro H6 si adatta in modo eccezionale alla lavorazione di materiali abrasivi come pannelli truciolati o MDF ed anche per legni esotici sabbiosi duri ed abrasivi. Il metallo duro H8 è un metallo duro universale che si adatta per la sua resistenza e taglio in modo eccezionale alla lavorazione di legni massicci e duri. DM: diamante monocristallino Cristalli singoli prodotti sinteticamente nelle misure di pochi millimetri danno uno spigolo tagliente continuo con il quale sono possibili tagli lisci ed affilati. Il diamante monocristallino è adatto per utilizzi con poco scarico di truciolo dove si richiedono alta qualità di superficie e/o lunga durata, come per esempio i laminati per pavimenti. 301

6 6. Geometria del tagliente La geometria del tagliente dipende dal compito dell utensile, dal materiale da lavorare e dalla qualità del tagliente. 6.1 Angolo di spoglia ( ) La grandezza dell angolo di spoglia nella lavorazione del legno sta tra 12 e 20. Di regola si sceglie 15. Se l angolo di spoglia riporta 0 non è possibile nessun taglio del legno. La spoglia brucia la superficie del taglio. 6.5 Procedimento delle forze con angoli diversi sull esempio di Più piccolo è l angolo, più grande diventano le forze di taglio FT in una potenza costante (potenza dell avanzamento). Nel angolo piccolo lo sviluppo del tagliente è buono, il pericolo di rottura però alto, i taglienti si smussano velocemente. 6.2 Angolo ( ) Più grande è l angolo del tagliente più resistente diventa il tagliente contro l usura, per questo con grandi angoli del tagliente si possono lavorare anche materiali più duri. Come regola generale vale: più duro è il materiale più grande l angolo. 6.3 Angolo di taglio ( ) L angolo di taglio disegna la posizione della superficie verso l asse dell utensile o la linea del dente. La grandezza dell angolo di taglio per la lavorazione del legno sta tra 5 e Angolo assiale ( ) Angolo assiale 0 (taglio dell angolo). Angolo assiale da un lato solo (taglio inclinato). Angolo assiale reciproco (taglio inclinato reciproco). La grandezza dell angolo assiale è data soprattutto dalle misure dell utensile e dall utilizzo dell utensile. Angoli del tagliente Angolo di spoglia sul dorso del tagliente 1 Angolo di spoglia laterale 2 Angolo di spoglia radiale Angolo tra la superficie di fissaggio e la superficie libera Angolo di taglio Angolo assiale Angolo di testa 302

7 7. Spaccatura 7.1 Velocità di taglio Di base vale che si deve evitare una spaccatura del legno durante la lavorazione. Per evitare ciò la velocità di taglio dell utensile deve essere più grande della velocità della spaccatura. La velocità di spaccatura del legno sta circa a 40 m s. In gruppi di utensili ordinati in modo piramidale può succedere che la velocità di taglio cada sotto 40 m s. sul diametro più piccolo. La spaccatura può essere circoscritta con l utilizzo di un rompitruciolo. La velocità di taglio (v s ) e la sola strada che il tagliente percorre in un secondo ( m s) é si calcola con questa formula: D x Pi x n v s = [ m s] 1000 x 60 con: D = diametro dell utensile [mm] Pi = 3.14 n = numero di giri [min- 1 ] Valori indicativi per le velocità di taglio: Materiale Fresa Fresa Lame HS/ST HW/DP Truciolatori HW v s [ m / s ] v s [ m / s ] v s [ m / s ] Legni teneri Legni duri Pannelli truciolari Pannelli Pannelli vena dura Pannelli laminati Alluminio Indicazione: la velocità di taglio non dovrebbe essere al di sotto di 40 m s per gli utensili con avanzamento manuale. Superare questo valore significa maggior pericolo di contraccolpo. 7.2 Numero di giri Gli utensili OERTLI, a seconda del tipo di avanzamento, sono marcati con il numero di giri massimo, più precisamente con il campo di numero di giri ammesso. I numeri di giri sono concepiti in modo che la velocità di taglio negli utensili con avanzamento meccanico non sia superiore ai 90 m s e nell avanzamento manuale sia sempre tra 40 e 70 m s. Questo non vale per lame e truciolatori HW Numero di giri ( n / min ) Diametro dell utensile D (mm) Campo di lavoro ottimale per avanzamento manuale (zona bianca) Avanzamento del dente Dall avanzamento del dente risultano la profondità di taglio e la larghezza del passo. Più piccola è la larghezza del passo e più piccola è la profondità di taglio, più bella e liscia diventa la superficie. L avanzamento del dente f z può essere calcolato secondo la seguente formula: Velocità di taglio in m s v f x 1000 f z = [mm] n x z mit: v f= velocità d avanzamento [ m / min ] z = numero dei taglienti n = numero dei giri [min -1 ] Per calcolare la larghezza del passo W b bisogna ridurre nella formula il numero dei taglienti a Z=1 per l avanzamento del dente. Per utensili a fissaggio Hydro o giuntati bisogna porre la larghezza del passo W b uguale all avanzamento dei taglienti f z. Avanzamento a tagliente per lavori di fresatura: f z 0,3 0,8 mm = truciolo semplice 0,8 2,5 mm = truciolo semplice 2,5 5,0 mm = truciolo sgrossato Per utensili a fissaggio Hydro, eventualmente con giunture, si devono utilizzare valori molto più grandi. 303

8 9. Diametro Il diametro ha un influsso proporzionale indiretto sulla profondità dell'ondulazione W t. La profondità dell ondulazione si calcola secondo la seguente formula: f z 2 W t = [mm] 4 x D con: f z = avanzamento del tagliente [mm] D = diametro [mm] 10. Precisione dell utensile La precisione risulta dalla concentricità dei taglienti dell utensile, dalla precisione dell albero e dal gioco tra il foro dell utensile e l albero della macchina. Con il gioco di adattamento si spostano i 2 centri uno contro l altro. Questo spostamento fa in modo che un tagliente sporga nel diametro rispetto a tutti gli altri e ciò indipendentemente dal numero di taglienti. Per questo il sistema viene ridotto al numero di taglienti Z =1. Mediante la tolleranza dei taglienti, la sede dei taglienti e gli elementi di fissaggio risulta una simile situazione. Uno dei taglienti sporge nel diametro. Per il calcolo dell effettiva larghezza W b e dell effettiva profondità dell ondulazione W t si deve montare il numero dei taglienti Z =1 in tutti gli utensili. Questo significa un ingrandimento per la larghezza del passo e la profondità dell ondulazione che ha come conseguenza un peggioramento della superficie. Unica eccezione sono gli utensili a fissaggio Hydro e giuntati, dove il gioco di adattamento e le tolleranze vengono eliminate. 9.1 Velocità di avanzamento La velocità di avanzamento v f è dipendente dal numero di giri, dal numero dei taglienti e dall avanzamento dei taglienti. Di regola si calcola la velocità d avanzamento necessaria in modo empirico. Cioè, per ridurre il tempo di lavorazione si mette un valore e poi si aumenta la velocità di avanzamento fino a che si è soddisfatti della superficie. I valori si possono calcolare con la seguente formula: f z x z x n v f = [ m / min ] 1000 con: f z = avanzamento del tagliente [mm] z = numero dei taglienti n = numero di giri [min- 1 ] 9.2 giusto spessore dei trucioli Il giusto spessore dei trucioli c è quando nella lavorazione non cadono né trucioli macinati né polvere di legno, ma trucioli puliti. 304

9 Posizione della lavorazione Rotazione negli utensili di fresatura: Senso anti-orario Guardando l utensile gira in senso antiorario. Rotazione degli utensili con attacco: Rotazione destra Guardando l attacco gira a destra in senso orario. Filetto a destra. Senso orario Guardando l utensile gira in senso orario. Rotazione sinistra Guardando l attacco gira a destra in senso orario. Filetto a destra. Posizione dell utensile: Posizione degli alberi in confronto al pezzo da lavorare. La posizione degli alberi o dell utensile viene sempre valutata dal lato d inserimento del pezzo da lavorare. li re 305

10 Sicurezza nel lavoro Manutenzione dell utensile e lavoro sicuro Gli utensili per la lavorazione del legno sono sensibili agli urti e ai colpi. Dopo una collisione o dopo vibrazioni di lavoro molto alte la stabilità del materiale del tagliente o dei mezzi di fissaggio non è più garantita e deve essere controllata dal produttore, gli utensili danneggiati e i mezzi di fissaggio possono portare alla rottura e i pezzi proiettati sono pericolosissimi. Gli utensili OERTLI vengono sviluppati, costruiti e prodotti in concordanza con le norme di sicurezza in vigore. Un uso accurato e una corretta manutenzione sono indispensabili e danno un fondamentale contributo alla sicurezza del lavoro. Per questo devono essere osservate le seguenti linee guida. Le istruzioni per l uso degli utensili e dei mezzi di fissaggio devono essere lette da cima a fondo ed osservate. Si devono conservare sempre in un luogo accessibile. Si possono trovare su Nel toccare gli utensili può sorgere il pericolo di ferite da taglio. Inoltre i materiali fragili dei taglienti sono sensibili ai colpi e richiedono quindi una massima cura nel maneggiarli e nel trasportarli. Prima di ciascun utilizzo controllare l attacco delle viti di fissaggio e dei dadi. Non utilizzare prolunghe di chiavi ma chiavi dinamonetriche. Non montare gli utensili e i mezzi di fissaggio in ambienti surriscaldati o surraffreddati. Scegliere il numero e la direzione dei giri del gruppo di utensili. Il massimo numero di giri ammesso indicato sull utensile non può essere superato in nessun caso. Per utensili con avanzamento manuale si devono seguire le seguenti regole aggiuntive: Fresare solo contro avanzamento Non superare il campo ammesso dei numeri di giri Non lavorare mai senza dispositivo di sicurezza Togliere la resina e pulire regolarmente gli utensili. Utilizzare mezzi di pulizia secondo le indicazioni del produttore. Gli utensili non dovrebbero mai stare per più tempo nel prodotto di pulizia. Tutte le superfici di fissaggio devono essere libere da sporco, olio, grasso e acqua. Dopo la pulizia con della soluzione si devono sciacquare e asciugare bene gli utensili. Per gli utensili con corpo in alluminio utilizzare solo speciali mezzi di pulizia adatti all alluminio. Controllare regolarmente utensili, mezzi di fissaggio e alberi con riferimento alla corrosione e ai danneggiamenti. Gli utensili e i mezzi di fissaggio con viti corrose non possono essere utilizzati. Le viti corrose devono essere sostituite. Eliminare sempre le imprecisioni sulle superfici di appoggio, per es. alberi, distanziali e ghiera. Utilizzare solo distanziali precisi e paralleli. Particolarmente dopo un usura grande o dopo una collisione bisogna controllare l utensile sulle incrinature, taglienti difettosi o consumo anomalo. Non rimontare in nessun caso utensili e mezzi di fissaggio danneggiati. Lasciar fare i lavori di riparazione e messa a punto degli utensili o dei mezzi di fissaggio solo al produttore di utensili. La riaffilatura in tempo utile degli utensili, in modo particolare un cambio puntuale di taglienti, vale sempre la pena. Lasciar eseguire i lavori di affilatura solo a personale specializzato. In molti paesi è a disposizione un ottimo servizio OERTLI. Dopo l affilatura l utensile deve corrispondere alle norme in vigore. Questo vale soprattutto per: Sporgenza del tagliente Spessore del tagliente Larghezza del truciolo Sbilanciatura Marcatura dell utensile Utilizzare solo parti di ricambio originali OERTLI. Si declina ogni responsabilità per l utilizzo di parti di ricambio non originali e per modifiche o riparazioni attraverso terzi. Inoltre vale la norma europea EN , appendice B, lavoro sicuro. 306

11 Spiegazione dei disegni D D1 B B1 d d1 d2 d6 b SL L L1 h a T max. A M SW R diametro diametro del corpo spessore del taglio spessore del corpo foro diametro dell attacco diametro diametro del filetto interno diametro del filetto interno lunghezza del taglio lunghezza lunghezza del fissaggio altezza del coltello spessore del coltello profondità massima del canale misura negli alberi di fissaggio filetto larghezza della chiave raggio angolo Z NL DKN re. li. pos. neg. HD numero dei taglienti fori supplementari doppia chiavetta rotazione destra rotazione sinistra angolo a spirale positivo angolo a spirale negativo spessore del legno 307