Generalità sui parametri di taglio.pdf

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 1

1

L’asportazione di truciolo

Lavorazioni per asportazione di truciolo

n Si ottiene il prodotto finito rimuovendo parte del materiale grezzo sotto forma di truciolo

n Viene imposto un moto relativo tra il pezzo in lavorazione e l'utensile che taglia il materiale separando il truciolo dal pezzo

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 2

Schema del processo

Utensile

Truciolo

Pezzo

Moto

relativo

pezzo-utensile

Sovrametallo

Schema del processo

Sviluppocalore

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 3

Schema del processo

¨ Φ : angolo di scorrimento

¨ γ : angolo di spoglia frontale

¨ β : angolo di taglio¨ α : angolo di spoglia

dorsale γ

Φ

( )γ+α−°=β 90α

6

Analisi dei moti di lavoro

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 4

Il moto di taglio

n Moto di taglio:¨ rotatorio¨ traslatorio

n Posseduto da:¨pezzo¨utensile

L

Il moto di taglio rotatorio

nL

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 5

Il moto di taglio

n Velocità di taglio:

¨D: diametro del pezzo [mm]¨n: velocità di rotazione [giri/min]

⋅⋅π=

minm

1000nDvt

Il moto di alimentazione

n Traslatorio:¨ longitudinale¨ trasversale

n Posseduto da:¨pezzo¨utensile

A

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 6

Moto di avanzamento longitudinale

nL

A

Parametri caratteristici dell’alimentazione

n Avanzamento per giro a [mm/giro]

n Velocità di avanzamento:

⋅=

minmm

nava

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 7

Il moto di appostamento

n Profondità di passata p [mm]

P

n Moto risultante dalla composizione del moto di taglio e del moto di alimentazione

n Il tipo di moto di taglio viene usato per classificare le macchine utensili

Il moto di lavoro

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 8

Puntaelicoidale

Traslatorio, ut.Rotatorio, ut.Trapano

Ut. monotagliente

Traslatorio, ut.Rotatorio, pz.Tornio

FresaTraslatorio, pz.Rotatorio, ut.Fresatrice

UtensileAlimentazioneMoto di taglioMacchina

Il moto di lavoro

Esempi di moti - tornitura

P

A

L

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 9

Esempi di moti - foratura

P - A

L

Esempi di moti - fresatura periferica

P

A

L

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 10

19

Materiali per utensili

Caratteristiche fondamentali n Durezza ad alta temperatura

¨ l’utensile deve avere durezza maggiore del materiale lavorato

¨ la durezza deve essere mantenuta ad alte temperature

¨ per gli utensili si usa la prova Vickers HVn Resistenza all’ usura

¨ il materiale per utensile è tanto migliore quanto meno si usura durante lo strisciamento sul pezzo

n Resilienza¨ resistenza ai piccoli urti e alle vibrazioni presenti

durante il processo di lavorazione

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 11

Caratteristiche chimiche dell’utensile

n Evitare le saldature tra utensile e pezzo a causa della elevata temperatura di lavoro

n Evitare le ossidazioni

n Evitare l’innesco di diffusione chimica (per esempio Carbonio nell’acciaio)

La durezza Vickers di diversi materiali

Resistenzaa flessione

[MPa]

10000

5000

1000

2000

1000 2000 3000 4000 5000

Acciai rapidi

Carburi metalliciCeramici

C.B.N.

Diamante

HV

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 12

Materiali per utensili

n Acciai rapidi e superrapidi¨ leghe di acciaio con 0,8% C legato con tungsteno

(18%W) e cobalto (10% Co)¨ prestazioni scarse (Tmax = 500°C e HV = 850) ma

utensili economici¨ buona resilienza

n Carburi metallici (widia)¨ ottenuti per sinterizzazione di carburi di W, Co, Ti¨ uso fino a 800°C con durezze HV 1300 ÷ 1800¨ bassa resistenza agli shock termici¨ affinità con l’acciaio se non rivestiti di TiC, TiN

Materiali per utensili

n Materiali ceramici¨ sinterizzazioni di ossidi di alluminio e ossidi

alcalino terrosi¨ temperatura di utilizzo fino a 1200°C¨ prestazioni elevate (HV 2000)

n CBN (Cubic Boron Nitrate)¨ durezza simile al diamante con lavorazioni su

qualsiasi materiale¨ uso oltre 1200°C¨ molto costosi ma in continua espansione

Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

Politecnico di Torino 13

Materiali per utensili

n Diamante¨molto costoso¨ innesco di fenomeni di diffusione di C nell’acciaio¨utilizzato principalmente su leghe leggere

Sommario della lezione

n Il processo di taglio non avviene per pura separa-zione di strati metallici ma è affine alla ricalcatura con scorrimento plastico dei piani cristallini

n Le macchine utensili per asportazione di truciolo sono classificate in funzione dei moti di taglio e di alimentazione

n Gli utensili devono avere elevate proprietà di durezza a caldo e di resilienza, le due proprietà sono però in conflitto tra loro