1 CICLI DI LAVORAZIONE

1 CICLI DI LAVORAZIONE Una lavorazione può essere opportunamente suddivisa in una sequenza di operazioni, ognuna delle quali ha come compito di modificare le dimensioni, la forma o la posizione del pezzo. Considerando separatamente ciascuna operazione, si dice, prima che essa cominci, che il pezzo si trova allo stato iniziale, e dopo che essa è terminata, che il pezzo si trova nello stato finale. Stato iniziale e stato finale sono quindi termini normalmente riferiti ad una determinata operazione, ma possono essere usati anche per indicare l inizio e il termine di un processo completo. Prendendo in considerazione lo stato in cui si presenta un pezzo in lavorazione, definiamo: Grezzo, per indicare lo stato non lavorato (barre, lamiere, lingotti, ecc.) Semilavorato, per indicare ogni stato intermedio di lavorazione. Finito, per indicare lo stato di utilizzazione. Tenendo presente questa terminologia, si può affermare che la produzione comprende tutte le fasi di lavoro che, a partire dallo stato grezzo, modificano un pezzo fino allo stato finito previsto dal progetto. La sequenza delle successive operazioni alle quali il pezzo è sottoposto viene descritta nel ciclo di lavorazione. Si definisce ciclo di lavorazione l insieme delle operazioni, ordinate in una sequenza prestabilita, che debbono essere eseguite su di un dato pezzo o particolare, per trasformarlo in prodotto semilavorato o finito, impiegando attrezzi e macchine indicate nel ciclo stesso. Nella grande maggioranza dei casi una singola operazione compiuta su un pezzo non esaurisce la lavorazione che il pezzo stesso deve subire per essere pronto all impiego. In generale, ogni operazione fa parte di una serie di altre operazioni che gradualmente trasformano un materiale grezzo in un pezzo finito. Lo studio del ciclo viene impostato con lo scopo di stabilire per ogni singolo particolare, sottogruppo, o complessivo, la sequenza minima di operazioni da eseguire, nel tempo più breve possibile, con i mezzi più idonei e con il minimo costo di fabbricazione. Dovendo eseguire una lavorazione comprendente diverse operazioni, assume grande importanza la programmazione dettagliata della lavorazione stessa: devono cioè essere ben chiari il numero, i modi, le successioni ed i tempi delle singole operazioni, al fine di evitare inutili sprechi sia di tempo che di materiale. I cicli di lavorazione vengono realizzati in ogni campo della meccanica e possono suddivisi in tre categorie, quali: Cicli di lavorazione meccanica (es. lavorazioni alle macchine utensili, fusione, stampaggio, ecc.); 1

Cicli di montaggio (montaggio, assemblaggio di particolari formanti sottogruppi o complessivi); Cicli di trattamenti termici (tempra, ricottura, rinvenimento, bonifica, cementazione, nitrurazione). Ogni ciclo di lavorazione viene suddiviso in una serie ordinata di operazioni. Ogni operazione è costituita dall insieme delle fasi di lavoro che l operatore deve compiere manualmente, con l aiuto della macchina o di un attrezzo, in un medesimo posto di lavoro o su di una medesima macchina. In un ciclo la sequenza di operazioni è indicata dai numeri, che per ragioni di praticità vanno di 10 in 10 (ad esempio la prima operazione porterà il numero 10, la seconda il 20 e così via). I numeri intermedi (tra il 10 ed il 20, tra il 20 ed il 30 ecc.) vengono tenuti a disposizione per eventuali operazioni intermedie che vengono aggiunte successivamente al termine della prima stesura del ciclo. In ogni caso, l operazione deve essere eseguita nel minor tempo possibile e su di una sola macchina o attrezzo. Ogni operazione può essere suddivisa in un numero variabile di fasi, alle quali viene data una numerazione autonoma, corrispondente ai diversi interventi operativi compiuti sulla macchina impiegata per la specifica operazione (es. tornitura cilindrica piana, fresatura frontale, foratura, ecc.). I numeri delle operazioni e delle fasi vengono trascritti su un apposito modulo, quindi si scrive per esteso accanto ad ogni numero, l operazione o la fase da eseguire e le relative modalità di esecuzione; si indica inoltre la macchina prescelta per l esecuzione dell operazione. Per le diverse fasi appartenenti alla medesima operazione si ricorda che la macchina impiegata è sempre la stessa. Per trattamento termico si intende l insieme di quelle operazioni eseguite a caldo, alle quali vengono sottoposti i materiali metallici, allo scopo di migliorarne le proprietà meccaniche (elasticità, durezza, tenacità, ecc.). I cicli termici vengono spesso effettuati per ridurre i costi di produzione, in quanto apportato buone caratteristiche meccaniche anche ad acciai meno pregiati e poco costosi. Particolarmente adatti a subire un trattamento termico sono gli acciai semplici al carbonio (C40, C45, ecc.) e quelli debolmente legati. I trattamenti termici consistono nel riscaldare i materiali fino a portarli ad una temperatura critica, caratteristica di ogni trattamento e di ogni metallo trattato, per poi raffreddarli più o meno velocemente. Il riscaldamento avviene in forni di diverso tipo (elettrici, a resistenza, a combustibile liquido) tali da fornire temperature controllabili con precisione. Il raffreddamento dei materiali riscaldati può avvenire all aria, in forno o in vasche contenenti liquidi diversi (acqua, olio, ecc.), a seconda del trattamento richiesto, del materiale trattato e delle caratteristiche meccaniche che si vogliono ottenere. 2

2 TORNITURA: PARAMETRI DI TAGLIO TEMPI E POTENZE!"#$%#$&# Un fattore che deve essere preso in considerazione nel definire un ciclo di lavoro è la potenza disponibile. Dovrà realizzarsi la condizione: Potenza disponibile Potenza richiesta La potenza richiesta (N t ) per il distacco del truciolo vale: Ft Vt N t = 60000 [kw] (1) in cui: F t è la forza di taglio, espressa in N, necessaria a strappare il truciolo V t è la velocità di taglio espressa in m/min. Nel calcolo della potenza richiesta per l esecuzione della lavorazione si dovrà, poi, tenere cono delle maggiorazioni per i moti di alimentazione. 2.2.1 Velocità di taglio La determinazione della velocità di taglio viene effettuata, per le lavorazioni di tornitura esterna, interna e di sfacciatura, con la formula semplificata (2) che tiene conto dei principali parametri che la influenzano: V0 V t = z q p 5 a T 60 y e L r χ [m/min] (2) in cui: V o è la velocità di taglio, espressa in m/min, relativa ad una sezione di truciolo q =1 mm 2, con fattore di forma p/a = 5, per una durata del tagliente T = 60 min in assenza di lubrificazione e con angolo di registrazione del tagliente χ = 45. Essa dipende dai materiali dell utensile e del pezzo in lavorazione (vedi tabella 1) p è la profondità di passata espressa in mm 3

a è l avanzamento espresso in mm/giro q = pa è la sezione del truciolo espressa in mm 2 z è una costante dipendente dal materiale in lavorazione (vedi tabella 2) p/a è detto fattore di forma e dipende dai materiali dell utensile e da lavorare (vedi tabella 3) T è la durata di affilatura dell utensile in espresso in minuti y dipende dai materiali dell utensile e da lavorare (vedi tabella 4) L r è un fattore di correzione che dipende dalla lubrificazione (vedi tabella 5) χ è il coefficiente di correzione per angoli di registrazione diversi da 45 (vedi tabella 6). VALORI RACCOMANDATI PER LA VELOCITA DI TAGLIO V 0 [m/min] Materiale da Materiale dell utensile Carburi metallici Acciaio lavorare P01 P10 P20 P30-P40 M20 K10 K20 rapido Acciaio R m [N/mm 2 ] 340 500 500 700 700 900 900 1100 280 210 115 --- --- 65 180 120 75 --- --- 35 120 85 45 --- --- 25 90 65 35 --- --- --- 1100 1250 75 50 30 --- --- --- Ghise durezza HB 100 150 150 200 200 250 --- --- --- 200 --- 40 --- --- --- 130 --- 30 --- --- --- 80 --- 18 250 300 --- --- --- 45 --- --- Alluminio durezza HB < 50 --- --- --- --- 650 120 50 80 --- --- --- 500 --- 100 80 100 --- --- --- 450 --- 90 Rame --- --- --- --- 300 45 Ottone --- --- --- --- 400 100 Bronzo --- --- --- --- 400 60 Tabella 1 VALORI DEL COEFFICIENTE z Materiale da lavorare Acciaio Ghisa Mat. non ferrosi Coefficiente z 0,28 0,20 0,10 Tabella 2 4

VALORI DEL COEFFICIENTE e Materiale Materiale da lavorare dell utensile Acciaio Ghisa Rame/Bronzo Ottone Alluminio Acciaio s.rapido 0,14 0,10 0,22 0,30 0,31 Carburi 0,14 0,10 0,10 0,10 0,10 Tabella 3 VALORI DEL COEFFICIENTE y Materiale Materiale da lavorare dell utensile Acciaio Ghisa Rame Alluminio Bronzo Ottone P01 P10 P20 0,30 --- --- --- --- --- P30 P40 0,167 --- --- --- --- --- K10 K20 --- 0,25 --- 0,41 0,25 0,25 M10 M20 --- 0,25 --- 0,41 0,22 0,25 Acciaio s. rapido 0,15 0,25 0,12 0,41 0,22 0,25 Tabella 4 VALORI MEDI DEL COEFFICIENTE L r Materiale dell utensile Tipo di lubrificazione A secco Media portata Massima portata Acciaio s. rapido 1 1,2 1,5 Carburi 1 1,1 1,3 Tabella 5 VALORI DEL COEFF. χ IN FUNZIONE DEL ANGOLO DI REGISTRAZIONE Mat. da lavorare Acciaio Ghisa Mat. non ferrosi Angolo 30 45 60 90 30 45 60 90 30 45 60 90 Coeff. χ 1,25 1 0,80 0,66 1,15 1 0,89 0,72 1,2 1 0,85 0,69 Tabella 6 Nella figura 1 sono riportate alcune caratteristiche geometriche della lavorazione di tornitura e nella tabella 7 i valori consigliati dell avanzamento a. Figura 1 5

VALORI CONSIGLIATI PER L AVANZAMENTO a [mm/giro] Materiale da lavorare Tornitura esterna Tornitura interna Utensile Sgross. Finitura Sgross. Finitura di forma Troncatura Acc. R m <600 MPa 0,1 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 0,05 0,2 0,02 0,05 0,05 0,1 Acc. R m 600 1000 MPa 0,1 0,4 0,05 0,15 0,05 0,3 0,05 0,1 0,02 0,05 0,05 0,1 Acc. R m 1000 1200 MPa 0,1 0,4 0,05 0,15 0,05 0,3 0,05 0,1 0,02 0,05 0,05 Ghisa HB < 180 0,1 0,8 0,05 0,2 0,05 0,6 0,05 0,2 0,02 0,05 0,05 0,1 Ghisa HB > 180 0,1 0,6 0,05 0,25 0,05 0,5 0,05 0,2 0,02 0,05 0,02 0,05 Ottone/Bronzo 0,1 0,8 0,05 0,25 0,05 0,6 0,05 0,2 0,02 0,1 0,05 0,2 Rame 0,1 0,6 0,05 0,25 0,05 0,5 0,05 0,025 0,02 0,05 0,05 0,1 Alluminio 0,1 0,8 0,05 0,25 0,05 0,4 0,05 0,2 0,05 0,2 0,05 0,3 Tabella 7 La velocità di taglio, oltre che dalla formula (2), può essere dedotta, per le lavorazioni meno comuni ottenute con utensili di forma, di troncatura con utensile, di alesatura, di filettatura, ecc., dalla tabella 8. VELOCITÀ DI TAGLIO V t [m/min] PER LAVORAZIONI AL TORNIO Utensile Troncatura Filettatura con Materiale da lavorare di forma con utensile utensile Acc. s. rapido Carburi Acc. s. Acc. s. rapido Carburi rapido Carburi Acciaio R m < 600 N/mm 2 40 80 50 85 15 25 Acciaio R m 600 1000 N/mm 2 30 70 30 55 12 18 Acciaio R m 1000 1200 N/mm 2 18 50 25 45 10 15 Ghisa HB < 180 25 70 30 50 10 15 Ghisa HB > 180 15 45 18 40 8 12 Ottone/Bronzo 50 100 60 95 15 25 Rame 25 80 40 70 20 25 Alluminio 80 150 80 150 25 35 Materiale da lavorare Alesatura con alesatore in acc. s. rapido Filettatura con filiera in acc. super rapido Filettatura con maschio in acc. s. rapido Acciaio R m < 600 N/mm 2 15 2 6 Acciaio R m 600 1000 N/mm 2 8 1,5 3 Acciaio R m 1000 1200 N/mm 2 6 1,5 3 Ghisa HB < 180 14 4 8 Ghisa HB > 180 8 3 4 Ottone/Bronzo 14 6 10 Rame 20 8 12 Alluminio 30 8 12 Tabella 8 6

Poiché il settore degli utensili è in continua evoluzione, si consiglia un approfondimento dell argomento attraverso la consultazione critica dei cataloghi forniti dai produttori. Il numero di giri teorico del mandrino n t si calcola con la formula: n t = 1000 Vt π D [giri/min] (3) in cui: n t è numero di giri teorico D è il diametro del pezzo in lavorazione (per la sfacciatura D = D max ). Si assume quindi, consultando la scheda macchina del tornio, un numero di giri (n) disponibile (in genere n < n t ). La velocità di taglio effettiva (V teff ) vale: π D n V teff = 1000 [m/min] (4) Se la macchina non dispone di un cambio, la velocità di taglio che si può ottenere dipende solo dal diametro dell elemento rotante, e quindi non si può realizzare, per tutte le lavorazioni, un valore che si approssimi a quello calcolato con le formule viste prima. E necessario quindi avere la possibilità di variare il numero di giri per ottenere valori della velocità di taglio soddisfacenti. I variatori utilizzati comunemente sulle macchine utensili possono essere di due tipi: - variatori continui: consentono di variare con continuità il numero di giri e quindi, per ogni diametro, si può realizzare la velocità di taglio ottimale - variatori discontinui: con questi dispositivi si ha a disposizione invece solo alcuni numeri di giri e si può quindi approssimare il valore calcolato a quello reale. L approssimazione sarà tanto più precisa quanto più numerosa è la gamma di numeri di giri che si possono avere a disposizione Trattando di questi ultimi, la (4) su un piano V t D rappresenta l equazione di una retta uscente dall origine, il cui coefficiente angolare varia al variare di n (figura 2). Se si dispone di una gamma di numeri di giri n x, n x-1,, n 2, n 1, sul piano V t D ognuno di questi è rappresentato da una retta uscente dall origine e quindi costituiscono un fascio di rette uscenti dall origine, il cui coefficiente angolare varia al variare di n (figura 3). 7

Figura 2 2.2.2 Forza di tornitura Figura 3 In generale utensile e pezzo si scambiano una forza che sarà comunque diretta nello spazio. Per comodità questa forza è generalmente sostituita dalle sue componenti secondo tre direzioni ortogonali tra loro, scelte in modo da coincidere con le direzioni caratteristiche velocità di taglio, asse dell utensile, avanzamento (figura 4). 8

Figura 4 Dalla figura 4 si possono definire le seguenti forze: - F t : diretta secondo la direzione della velocità periferica è la forza principale di taglio; è quella forza che assorbe la potenza al mandrino della macchina - F a : diretta secondo la direzione del moto di avanzamento, è la resistenza all avanzamento, quella forza cioè che si oppone al moto del carrello, assorbendo la potenza in uscita dal cambio degli avanzamenti - F r : diretta secondo l asse dell utensile, è la forza di repulsione che tende ad allontanare l utensile dal pezzo. Nella lavorazioni di tornitura la forza (F t ), necessaria per asportare il truciolo, vale: in cui: F t = K 1 q r p 5 a h [N] (5) K 1 rappresenta il carico di strappamento unitario, cioè la forza necessaria a strappare un truciolo sezione pari a 1 mm 2, con fattore di forma p/a = 5 (vedi tabella 9) r coefficiente di correzione dovuto al fatto che la forza non aumenta proporzionalmente alla sezione (vedi tabella 10) h fattore di correzione che dipende dal materiali lavorato (vedi tabella 11). 9

Valori del carico di strappamento unitario K 1 (N/mm 2 ) Angolo di Acciaio R m (N/mm 2 ) spoglia sup. γ 400 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 0 + 5 + 10 + 15 2400 2500 2650 2850 3100 3250 3450 3650 3800 3970 2280 2400 2520 2750 2950 3150 3300 3460 3630 3770 2180 2280 2420 2615 2820 3000 3160 3320 3500 3620 2080 2200 2300 2500 2690 2850 3000 3180 3340 3470 + 20 1980 2080 2200 2380 2550 2730 2870 3050 3200 3340 Ghisa durezza HB 100 120 140 160 200 240 280 320 360 400 1050 1140 1200 1280 1390 1500 1600 1680 1760 1840 1000 1080 1150 1210 1340 1420 1520 1600 1680 1750 960 1035 1100 1170 1260 1360 1450 1530 1590 1670 910 1000 1050 1110 1210 1300 1390 1470 1530 1585 0 + 5 + 10 + 15 + 20 880 940 990 1050 1150 1230 1320 1400 1460 1510 Allumino durezza HB Bronzo e Ottone durezza HB < 50 50 80 80 100 < 80 80 100 > 100 + 10 --- --- --- 640 750 1000 + 15 --- 700 800 600 700 --- + 20 --- 650 700 --- --- --- + 25 560 600 --- --- --- --- + 30 530 --- --- --- --- --- Tabella 9 Valori del coefficiente r Acciaio Ghisa Ottone Bronzo Alluminio 0,803 0,865 0,840 0,760 0,760 Tabella 10 Valori del coefficiente h Acciaio Ghisa Ottone Bronzo Alluminio 0,16 0,12 0,22 0,30 0,31 2.2.3 Potenza di tornitura La potenza di taglio (N t ) vale quindi: Tabella 11 F Vt N t = 60000 t [kw] (6) La potenza necessaria per l avanzamento risulta trascurabile rispetto a quella occorrente per il taglio. Infatti la forza che si oppone all avanzamento (figura 4) vale circa il 20 % della forza di taglio, ma la velocità di avanzamento è molto 10

piccola, V a = (0,001 0,002) V t, quindi la potenza di alimentazione sarebbe al massimo N a = 0,0004 N t. La potenza disponibile al mandrino N d di calcola conoscendo la potenza del motore N m ed il rendimento della macchina η. Il valore del rendimento dipende dallo stato d uso della macchina utensile e si assume pari a 0,7 0,75: La lavorazione sarà disponibile se N d N t. N d = N m η (7) 2.3.4 Scelta dei parametri di taglio per il totale sfruttamento della macchina La scelta delle condizioni di taglio deve permettere la durata voluta per l utensile e deve prevedere un razionale sfruttamento delle risorse. Nell ipotesi del massimo sfruttamento della potenza della macchina si pone N d = N t e la (6) diventa: Ft Vt N d = 60000 [kw] (8) Assumendo, in prima approssimazione, p/a = 5, χ = 1 e sostituendo nella (8) le equazioni della velocità di taglio (2) e della forza necessaria per asportare il truciolo (5) si ottiene la sezione del truciolo in funzione della durata dell utensile e della potenza disponibile: q (r-z) = 60000 1 y T N d 60 K V L 0 r [mm 2 ] (9) Determinata, con la (9) la sezione del truciolo si possono fissare i valori della profondità di passata (p), dell avanzamento (a) (vedi tabella 7) e procedere alla verifica dei risultati con le formule (5), (6), (7) partendo dal calcolo della sezione del truciolo reale: q reale = a p q (10) 2.2.4 Calcolo dei tempi di lavorazione in tornitura L insieme delle lavorazioni eseguite su di un pezzo senza cambiarne il piazzamento viene chiamato operazione. Il tempo impiegato per l esecuzione dell operazione considerata, conteggiato dall istante in cui il pezzo da lavorare viene prelevato a quello in cui l operatore si accinge a prelevarne un altro viene chiamato tempo di operazione. Il tempo di operazione si può considerare dato dalla somma dei seguenti tempi: - tempo per l esecuzione manuale: prelevamento e piazzamento del pezzo - tempo per l esecuzione delle lavorazioni - tempo di smontaggio e rimontaggio del pezzo 11

Il tempo per l esecuzione del pezzo può essere valutato con esattezza solo quando la macchina lavora automaticamente compiendo operazioni che si vogliono secondo leggi cinematiche ben precise. Per altre lavorazioni (centratura sul tornio, esecuzione di smussi, gole, ecc.) e per gli interventi manuali (montaggio e smontaggio del pezzo, misurazioni, collaudi, ecc.) non esiste una legge di validità generale, perché sul tempo necessario molti fattori quali forma, dimensioni e peso del pezzo, tipo di attrezzo, ecc. Si può quindi operare solo una preventivazione dei tempi, basandosi su rilevamenti diretti, su ipotesi sperimentali o su tabelle di tempi standard. Quest ultimo sistema si basa sul concetto che azioni uguali in condizioni di esercizio comparabili, se eseguite con la medesima efficienza, necessitano dello stesso tempo. Le tabelle dei tempi standard vengono quindi elaborate da ogni singola azienda tenendo conto delle rilevazioni effettuate per azioni comuni a più cicli di lavoro. Per esempio all azione montare il pezzo sull autocentrante del tornio sarà assegnato, in cicli diversi, lo stesso tempo a patto che siano verificate almeno le seguenti condizioni: - il peso e la forma dei pezzi devono essere simili - la macchina utensile deve essere la stessa (o molto simile) - non ci devono essere esigenze di posizionamento diverse. In genere i tempi standard riportati nelle tabelle sono già maggiorati per tenere conto degli effetti stancanti poiché si riferiscono a ben precise condizioni di lavoro (peculiari per ogni azienda). Nelle tabelle 12, 13, 14 sono riportati, a titolo puramente indicativo, alcuni valori consigliati dei tempi standard per le azioni più comuni effettuate sulle relative macchine utensili. Tempi standard per lavorazioni al tornio parallelo [min] Azione Tempo Allontanare contropunta 0,20 Avviare/fermare la macchina 0,05 Controllare una dimensione con calibro o micrometro 0,20 Disimpegnare l utensile 0,10 Eseguire centratura 0,10 Eseguire gola esterna/interna 0,40 Eseguire smusso 0,10 Montare il pezzo tra mandrino e contropunta 1,20 Montare/smontare contropunta 0,30 Montare/smontare il mandrino nella contropunta 0,40 Montare/smontare punta per centri (o elicoidale) 0,35 Posizionare e bloccare il pezzo nel morsetto autocentrante 0,90 Posizionale l utensile 0,20 Regolare l utensile 0,50 Selezionale avanzamento automatico/numero di giri 0,18 Smontare il pezzo dall autocentrante 0,40 Tabella 12 12

Tempi standard per lavorazioni alla fresa [min] Azione Tempo Allineare morsa 1,50 Avviare/fermare la macchina 0,05 Controllare dimensione con calibro o micrometro 0,20 Selezionale avanzamento automatico/numero di giri 0,05 Montare albero portafresa su mandrino fresatrice orizzontale 6,00 Montare fresa a codolo e punte a forare su mandrino 2,00 Montare il pezzo nella morsa 1,00 Montare utensile su portautensile 2,00 Montare/smontare divisore 4,00 Montare/smontare morsa 3,00 Montare/smontare il pezzo con contropunta 1,20 Montare/smontare il pezzo sull autocentrante del divisore 0,90 Montare/smontare il pezzo sulla tavola con staffe 3,00 Ruotare la testa verticale della fresatrice 2,00 Inserire/disinserire avanzamento automatico 0,05 Smontare pezzo dalla morsa 0,40 Ruotare tavola portapezzo 5,00 Tabella 13 Tempi standard per lavorazioni al trapano [min] Azione Tempo Allineare morsa 1,50 Avviare/fermare la macchina 0,05 Bloccare il pezzo con due staffe 3,00 Chiudere il pezzo nella morsa 1,00 Controllo dimensione con calibro 1/20 0,25 Montare la punta nell autocentrante 0,35 Montare/smontare morsa 3,00 Innestare/disinnestare avanzamento automatico 0,05 Regolare fine corsa 0,15 Selezionare avanzamento automatico/n di giri 0,18 Il tempo di operazione è dato da: Tabella 14 dove: t pm T = t a + t mm + t m + N T t a tempo di operazione tempo accessorio per interventi manuali a macchina ferma od in movimento (montaggio e smontaggio di un pezzo, bloccaggio e sbloccaggio, avviare e fermare la macchina, avvicinare o allontanare l utensile ecc ) 13

t mm t m t pm N tempo di macchina con avanzamento manuale (su macchine non automatiche: smussare, intestare, eseguire fori con trapani, eseguire gole di scarico, ecc ) tempo di macchina con avanzamento automatico (la macchina lavora automaticamente senza intervento manuale) tempo di preparazione della macchina ed in generale del lavoro (studio del ciclo, scelta dell operatore, organizzazione del posto di lavoro e dei mezzi di lavoro, preparazione dei pezzi) numero di pezzi da realizzare Dedotto dalla tabella 7 un opportuno valore dell avanzamento a (mm/giro) e scelto, consultando la scheda macchina, un valore disponibile, il tempo macchina (t m ) per eseguire una passata di tornitura di lunghezza l, a seconda della lavorazione da realizzare, si calcola nel seguente modo: Tornitura cilindrica t m = (Figura 5) Sfacciatura t m = (Figura 6) Sfacciatura con preforo t m = (Figura 7) Filettatura t m = (Figura 8) l + e n a d + e 2 n a D - d + e 2 n a l + e n p (min) (11) (min) (12) (min) (13) (min) (14) in cui e rappresenta l extracorsa di sicurezza. Nel caso di esecuzione di filettatura al tornio l avanzamento a è uguale al passo. Figura 5 14

Figura 6 Figura 7 Figura 8 15

Gli utensili da tornio sono generalmente a punta singola con tagliente in acciaio o con placchetta di carburi metallici riportata su uno stelo di acciaio. Gli utensili con tagliente in acciaio superrapido si possono dividere in: - utensili in un solo pezzo - utensili con testa di acciaio superrapido saldata su stelo di acciaio al carbonio - utensili con placchetta di acciaio superrapido saldata su stelo di acciaio da costruzione. La figura 9 rappresenta schematicamente un utensile diritto in un unico pezzo per sgrossatura con le relative parti che lo caratterizzano. La figura 10 riporta gli angoli caratteristici dei taglienti. Figura 9 Figura 10 16

Gli acciai superrapidi, seppure inferiori come capacità di taglio ai carburi metallici, sono molto usati per la costruzione di utensili di forma. Ciò è dovuto alla facilità di raffilatura ed alla buona resistenza agli urti. Gli utensili con tagliente in carburo metallico, anche se caratterizzati da sensibile fragilità, sono quelli più usati nelle lavorazioni di tornitura per le elevate velocità di taglio consentite. Nella tabella 15 sono riportati gli utensili la cui forma è unificata dalla UNI. Utensili a punta singola, d impiego generale, con placchetta di carburi metallici sinterizzati. Prospetto dei tipi unificati ISO 1 Utensili diritti per passata (con senso di ta-glio destro e sinistro) UNI 4102 ISO 4 Utensili frontali a testa larga UNI 4107 ISO 2 Utensili piegati (a destra ed a sinistra) per passata UNI 4103 ISO 5 Utensili piegati (a destra ed a sinistra) per sfacciatura UNI 4108 ISO 6 Utensili piegati (a destra ed a sinistra) per sballamenti retti UNI 4104 ISO 7 Utensili per troncatura (destri e sinistri) UNI 4109 ISO 8 Utensili diritti per finitura UNI 4105 ISO 3 Utensili piegati (a destra ed a sinistra) per finitura UNI 4106 Utensili piegati per passata fori passanti (con stelo a sezione quadra e tonda) UNI 4110 ISO 9 Utensili piegati per sfacciatura interna e per fori passanti (con ste lo a sezione quadra e tonda) UNI 4111 Tabella 15 17

Le placchette, la cui forma e dimensione è unificata dalla UNI 3811 (tabella 16), vengono fissate per saldobrasatura allo stelo di acciaio. Placchette di carburi metallici sinterizzati per utensili a punta singola UNI 3811 Tabella 16 18

Sul mercato sono reperibili inserti politaglienti che sono fissati meccanicamente allo stelo (figura 11). Questi inserti non sono sottoposti a riaffilatura ma quando tutti i taglienti risultano usurati vengono sostituiti. Figura 11 I carburi metallici sinterizzati per lavorazioni con asportazione di truciolo sono classificati sono classificati in tre gruppi, contraddistinti dalle lettere P, M, K, in funzione del materiale da lavorare, dei procedimenti e delle condizioni di lavoro, dalla UNI ISO 513, riportata in tabella 17. La designazione della forma degli inserti è prevista dalla UNI ISO 1832, parzialmente riportata in tabella 18 e tabella 19. Essa è composta da un massimo di dieci gruppi di caratteri il cui significato è spiegato in figura 12. Le tabelle 19 e 20 riportano la metodologia di designazione dei portainserti per lavorazioni di esterno e lavorazioni di interno. 19

Applicazione dei materiali duri da taglio per lavorazioni con asportazione di truciolo. Designazione dei gruppi principali e dei gruppi di applicazione UNI ISO 513 Tabella 17 20

Figura 12 21

Designazione degli inserti di carburi metallici per utensili da taglio (1 parte) UNI ISO 1832 Tabella 18 22

Designazione degli inserti di carburi metallici per utensili da taglio (2 parte) UNI ISO 1832 Tabella 19 23

Designazione dei portainserti per esterni Tabella 20 24

Designazione dei portainserti per interni Tabella 21 25