Foratura e lavorazioni complementari. LIUC - Ingegneria Gestionale 1

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Raimondo Maggio
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1 Foratura e lavorazioni complementari LIUC - Ingegneria Gestionale 1

2 Foratura È la più comune delle operazioni effettuate mediante il trapano e serve per ottenere fori di precisione grossolana LIUC - Ingegneria Gestionale 2

3 Trapano a colonna LIUC - Ingegneria Gestionale 3

4 Trapano radiale LIUC - Ingegneria Gestionale 4

5 Trapano a portale LIUC - Ingegneria Gestionale 5

6 Trapano a testa multipla LIUC - Ingegneria Gestionale 6

7 Foratura L utensile più comunemente utilizzato è la punta elicoidale, caratterizzata dai seguenti elementi: Codolo per l afferraggio dell utensile nel mandrino Scanalature elicoidali con inclinazione φ per evacuare i trucioli Taglienti per eseguire l operazione LIUC - Ingegneria Gestionale 7

8 LIUC - Ingegneria Gestionale 8

9 Moti e parametri di foratura Moto di taglio: circolare continuo e posseduto dall utensile è caratterizzato dalla velocità di taglio v in m/min Moto di avanzamento: rettilineo e posseduto dall utensile (o, raramente dal pezzo) caratterizzato dall avanzamento a in mm/giro Moto di appostamento: per far coincidere l asse dell utensile con quello del foro. LIUC - Ingegneria Gestionale 9

10 LIUC - Ingegneria Gestionale 10

11 Parametri di taglio derivati Numero di giri da applicare alla punta per ottenere la velocità di taglio desiderata Velocità di avanzamento dell utensile va 1000 v n = giri/min π D = a n mm/min LIUC - Ingegneria Gestionale 11

12 Parametri di taglio derivati Sezione di truciolo s = a 2 D 2 = a D 4 2 mm Avanzamento al dente al giro az = a z mm/giro dente LIUC - Ingegneria Gestionale 12

13 Tempo di lavorazione È necessario tenere conto anche della extra-corsa necessaria quando l angolo di inclinazione dei taglienti (β) è significativamente diverso da 90 L t = ove L* = + L* va = D 2tg( β/2) L a + L* n (mm) (min) LIUC - Ingegneria Gestionale 13

14 LIUC - Ingegneria Gestionale 14

15 Scelta dei parametri di foratura La definizione dei parametri di taglio avviene mediante l uso di tabelle di riferimento prodotte da studi sperimentali specifici oppure riportate sui cataloghi di costruttori di utensili Tratti i valori di velocità di taglio ed avanzamento da tali riferimenti è possibile determinare i parametri derivati LIUC - Ingegneria Gestionale 15

16 Parametri di foratura LIUC - Ingegneria Gestionale 16

17 Tipi di punte Punta doppia per fori con svasatura cilindrica Punta a gradini per la sgrossatura di fori conici Perforatore con inserti a carburi sinterizzati per raggiungere grandi produttività e profondità: la punta è dotata di fori per l immissione di fluido lubrorefrigerante in pressione Punte a lancia con inserto di punta fissato meccanicamente Punte ejector (Sandvik) per fori superiori a 20 mm Perforatore a corona per fori superiori a 70 mm con carotatura interna LIUC - Ingegneria Gestionale 17

18 Utensili per foratura LIUC - Ingegneria Gestionale 18

19 LIUC - Ingegneria Gestionale 19

20 LIUC - Ingegneria Gestionale 20

21 LIUC - Ingegneria Gestionale 21

22 Forza di taglio La forza di taglio su spessore del truciolo : ogni tagliente può essere decomposta in a h = az sin χ = sin χ due componenti Fa 2 (forza di avanzamento) e Ft-Fr (coppia di ove : foratura) applicate az è l'avanzamento al giro al dente (mm/giro dente) nella mezzeria Ai fini del calcolo della χ = β/2 forza di taglio, come già visto in tornitura e come sarà anche per la sezione del truciolo è data invece da : l alesatura, solo la a D componente principale s = di taglio è significativa 4 LIUC - Ingegneria Gestionale 22

23 LIUC - Ingegneria Gestionale 23

24 Forza di taglio La forza di taglio può allora essere calcolata con la a D formula: Ft = ks s = ks (N) 4 ove ks è la pressione di taglio che è la media dei valori puntuali lungo il tagliente ed è espressa in funzione dello spessore del truciolo per i diversi materiali LIUC - Ingegneria Gestionale 24

25 LIUC - Ingegneria Gestionale 25

26 Potenza di taglio Fermo restando quanto visto finora si ha la formula che consente di calcolare la potenza di foratura richiesta: W = 2 Ft v m = ks a D v (kw) ove v m è la velocità del punto medio del v è la velocità di taglio (v m = v/2) tagliente LIUC - Ingegneria Gestionale 26

27 Forza di taglio con punte ad inserti In tal caso, supponendo che lo spessore (h) in mm del truciolo sia pari all avanzamento (a) e la sezione sia pari a s=a. D/2 (mm 2 ), si ha: Ft = k s s = k s a D 2 (N) W = Ft v m = k s a D v (kw) LIUC - Ingegneria Gestionale 27

28 Centrinatura L operazione di centrinatura è effettuata con un apposita punta a centrare ed è preparatoria alla successiva operazione di foratura È un operazione sempre consigliata, tuttavia necessaria quanto: Si tratta di fori di piccolo diametro su superfici grezze L asse del foro non è perpendicolare alla superficie del pezzo LIUC - Ingegneria Gestionale 28

29 Utensili per centrinatura e foratura LIUC - Ingegneria Gestionale 29

30 Allargatura di fori È un operazione utilizzata per allargare fori pre-esistenti da foratura o da fusione. Si utilizzano punte da 3-4 taglienti che consentono di ottenere una superficie del foro più precisa e non ottenibile con le sole 2 eliche per via delle oscillazioni Esiste anche l allargatura per fori conici che utilizza punte con testa svasata LIUC - Ingegneria Gestionale 30

31 Utensili per allargatura LIUC - Ingegneria Gestionale 31

32 Svasatura LIUC - Ingegneria Gestionale 32

33 Maschiatura La filettatura di fori di piccolo diametro è eseguibile con utensili detti maschi L operazione è effettuabile sia a mano che con l ausilio di una macchina È eseguita con il passaggio in rapida successione di tre denti che procedono ad effettuare nell ordine. Una sbozzatura iniziale Una sagomatura intermedia Una finitura finale LIUC - Ingegneria Gestionale 33

34 Utensili per maschiatura LIUC - Ingegneria Gestionale 34

35 Profilo di maschiatura LIUC - Ingegneria Gestionale 35

36 Parametri di maschiatura LIUC - Ingegneria Gestionale 36

37 Alesatura Operazione che consiste nel portare a misura un foro preventivamente eseguito con punta elicoidale, ed eventualmente allargato, così da ottenere un elevata precisione sul diametro, sulla circolarità e sulla finitura superficiale Le alesature si possono realizzare sulle principali macchine utensili utilizzando specifici utensili: Monotaglienti con testa di alesatura con inserto e possibilità di regolazione del diametro Pluritaglienti con punte ad imbocco conico e corpo cilindrico a taglienti diritti o elicoidali LIUC - Ingegneria Gestionale 37

38 Utensili di alesatura LIUC - Ingegneria Gestionale 38

39 Utensili di alesatura LIUC - Ingegneria Gestionale 39

40 Utensili per alesatura LIUC - Ingegneria Gestionale 40

41 Moti e parametri di alesatura Moto di taglio: circolare continuo e posseduto dall utensile è caratterizzato dalla velocità di taglio v in m/min Moto di avanzamento: rettilineo e posseduto dall utensile (o, raramente dal pezzo) caratterizzato dall avanzamento a in mm/giro Moto di appostamento: per far coincidere l asse dell utensile con quello del foro. LIUC - Ingegneria Gestionale 41

42 Parametri di taglio derivati Numero di giri da applicare alla punta per ottenere la velocità di taglio desiderata Velocità di avanzamento dell utensile va 1000 v n = giri/min π D = a n mm/min LIUC - Ingegneria Gestionale 42

43 Parametri di taglio derivati Sezione di truciolo s = a 2 D 2 = a D 4 2 mm Avanzamento al dente al giro az = a z mm/giro dente LIUC - Ingegneria Gestionale 43

44 Parametri di alesatura LIUC - Ingegneria Gestionale 44

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