Studi di fabbricazione

Foratura a centri: quando voglio fare foro preciso prima faccio foro piccolo per avere basse f in gioco con

punta affilata.

Problemi che si verificano in foratura: truciolo che tende a restare all’interno di fori profondi e la punta si

impasta. Lubrificante serve x allontanare il più possibile il truciolo.

Fare foro su superficie inclinatapunta tende a “svergolare”

Alcune punte sono fatte in metallo duro e punta in…

Le punte sono fatte a spirale.

Larghezza sezione di truciolo è spessa quanto l’avanzamento per dente (vedi disegno, è la sezione a

parallelogramma). Cambiano gli angoli di taglio e diventano più piccoli.

Parte centrale punta: scalvello, parte affilata: parte di tagliente. Noi assumiamo che la parte di coltello sia

trascurabile, è quella che ha maggiore difficoltà a entrare nel materiale.

La maggior parte delle forze sono concentrate sul coltello.

La sezione di truciolo che vado a tagliare è un piccolo parallelogramma. Ft = KA (K press specifica).

Forza che fa tagliante quando entra nel piano della lavagna, il trapano eroga una coppia, e per trovare

potenza ho bisogno del braccio. Poi ho bisogno della velocità di rotazione.

Stozzatura: usata x andare a creare piegatura dei piani. Via via che eseguo un passaggio mi sposto di un

certo incremento. Cosa cambia tra fresatura (utensile che esce e entra da materiale, piallatura (è più precisa

della fresatura perché utensile quando entra nel materiale non subisce degli urti, richiede più tempo. Le

piallatrici si usano x operazioni estremamente…). Se voglio far scorrere componente su una superficie mi

conviene farlo andare in parallelo. Superficie usata x piallatura ha bassi coefficienti di attrito e scorrimenti

orientati in una certa direzione. Rugosità è legata a geometria, raggi raccordo e avanzamento per passata.

Brocciatura: realizzo delle superfici conformate, si uso un utensile molto pluritagliente. Oggetto che tende

ad allargarsi sempre di più. Entro in un preforo e tiro la broccia che piano piano allarga la mia geometria. Tra

un dente e l’altro ho un incremento. A seconda di quanto incrementa ogni dente allargherò questo foro fino a

portarlo alle geometrie che mi servono. Le brocce sono usate x geometrie complesse (es foro triangolare,

esagonale). Parte di solito da un foro: faccio foratura e all’interno del foro inserisco la broccia che scava la

geometria complessa. Può essere usata sia internamente che esternamente. Viaggia a bassa velocità (4/5

m/min) per la vota dell’utensile: più vado veloce minore è la vota dell’utensile. Si vuole farlo durare il più

possibile. Usa molto lubrificante (olio). Il materiale e l’utensile rimangono freddi. Utensile è costoso. La

sezione di truciolo in questo caso: il singolo dente di una broccia vede una corona circolare: differenza tra

foro realizzato dal dente precedente e quello realizzato da lui. La sezione è una corona circolare.

I denti sono abbastanza vicini.

Segagione: tre tipologie: alternata, con lama a nastro, lama a disco.

Il dente va avanti lungo la sezione di taglio e affonda nel materiale. a ogni dente si taglia una sezione di

truciolo: sega va dritta + affonda leggermente. La sega ha dei denti stradati (i denti sono quelli in grigio più

scuro) in modo da ridurre attriti. Lama è più sottile dei denti perché se avesse lo stesso spessore creerebbe

delle forze di attrito. STUDI FABBRICAZIONE

Aspetti economici legati ai processi:

esperienza: a questa sono associate strategie più strutturate. CAPP: computer aided process planning:

software x ottimizzare I parametri di lavoro.

La scelta dei processi parte da geometria del componente, materiale che devo lavorare, tolleranze che devo

raggiungere. Il materiale definisce quali processi devo escludere. Per oggetto complesso a che processi

penso? Penso alla fusione, brocciatura; ma la scelta mi dipende dalla finitura che voglio raggiungere (con

fusione peggiore finitura).

Il numero di pezzo che devo fare influenza molto la scelta del processo (pochi pezziasportazione di

truciolo).

Process planning (slide): lavoro sula sequenza ottimale. Raggruppo operazioni in modo da evitare

spostamenti all’interno di un’azienda.

Sono definiti degli sprechi: in generale uno spreco è il trasporto.

Definisco quale macchina usare all’interno dello stabilimento.

Definisco metodi di ispezione

-comunicazione tra reparti produttivi

Processi: processi primari (forma) e processi secondari (superfici).

Scelta è basata anche sulla disponibilità di macchine.

Processi asportazione di truciolo (circa 80% dei processi) processi da ottimizzare, gli altri li posso anche

trascurare. Lavorazioni chimiche, elettrochimiche, sono asportazioni di truciolo. Possono andar bene sia per

piccola serie che di grandissima serie. Processi che consumano più materiale di altri: asportazione di

truciolo. Materiale esce fuori da processo produttivo e viene aggiunto valore al componente. Le fasi non a

valore aggiunto devono essere ridotte.

Thinking time: quanto tempo dedico allo studio di fabbricazione. Approccio più corretto: dipende dal numero

dei pezzi. Thinking time è flessibile. È il tempo che si dedica a realizzare il ciclo di produzione di un

componente.

Costi diretti: quanto t ci vuole a produrre i miei componenti

Costi di set up: macchina deve essere preparata, ho un tempo di set up che dipende da geometria x un certo

costo orario

Costi indiretti: Ct x Tp, tempi necessari al funzionamento della produzione.

Piu aumenta il thinking time piu abbatto il tempo di produzione (vedi grafico). All aumentare thinking time si

abbassa tempo di produzione.

Se spendo del temo arrivo a limare fino al massimo i parametri di lavorazione. T max e T min si ipotizzano.

Tpf = parte gestionale, fissa

Q = quantità di pezzi

Production planning: vediamo la parte tecnologica.

Come seleziono il pro cesso primario di interesse: quelli che si occupano di dare la forma:

fusione

formatura da liquido estrusione,

formatura da deformazione forgiatura ecc

formatura da giunzione partisaldatura

ogni tipologia ha diversi costi fissi e costi marginali:

grafico slide froming from liquid: importante

ordine grandezza processo fusione: 40-60 secondi

fusione in sabbia: decine di minuti

slide cold forming:

può convenire fare processo a freddomaggiore incrudimento

ogni processo produttivo è caratterizzato anche da un’intrinseca precisione, alcuni processi posso arrivare

fino a un certo valore. Mi dice il processo ottimale, fattibile.

Grafico: en milling profondità 25-50seguo curva e posso arrivare a 10

Dal grafico posso capire i vincoli tecnologici del singolo processo. Forgiatura su un pezzo gigante non la

posso fare. Se oggetto è molto grande lo faccio in fusione.

Alcuni processi possono essere economicamente più convenienti ma non dal punto di vista della qualità.

Duttilità:….,

malleabilità: capacità di non rompersi

imbutibilità: posso capire quanto posso deformare lamiera

piegabilità

colabilità

saldabilità: quanto il mio materiale è pastoso, viscoso

macchinabilità (truciolabilità): lavorabilità, macchina utensile

materiali nei processi di eccellenza:

ghisa è un materiale che non si può saldare, si lavora bene alla macchina utensile perché ha gia una

lubrificazione interna che rende facile asportazione di truciolo (è composta da Fe-C). è fragile

acciaio: si può saldare facilmente, colabilità sufficiente. È facilmente deformabile.

alluminio: ottima colabilità, pressofusione, bona malleabilità, peggiore saldabilità. Si lavora bene a macchina

utensile. Ha una facilità di lavorazione che i materiali non hanno.

titanio: non facilmente saldabile e fondibile

quantità alte:

1. deformazione plastica

2. fusione

3. saldatura

4. asportazione truciolo

5. assemblaggio

piccole quantità:

1. asportazione

2. saldatura

3. deformazione

geometrie: voglio realizzare componente con certo spessore di parete. Se devo produrre componente con

spessori sottili devo pensare a processi di tipo diverso. (grafico complexity of form).

5 giugno 2023

Complessità della forma:

Mono: sezione trasversale costante lungo l'asse principale, nessuna caratteristica laterale

Open: parti che possono essere divise in due (max) parti separate per piano, sottoparti sempre accessibili.

Nessuna caratteristica sulle pareti laterali.

Complex: parti aperte ma funzioni successive

very complex: fusione; qualsiasi forma e cavità nascoste

In base alla complessità e alla quantità da produrre ho una tabella in cui mi viene indicato il processo che mi

conviene usare in ordine di priorità. Una volta deciso il processo, vedo quali sono i processi che

appartengono alla famiglia e le caratteristiche (tramite tabelle).

Una volta scelto il processo primario definisco i parametri da considerare: natura del materiale, alcuni

materiali richiedono lavorazioni speciali, forma della parte, livello di precisione, quantità e macchine utensili

necessarie e disponibili.

Obiettivodefinire la sequenza dei processi di lavorazione

Operazioneprocessi elementari eseguiti da un singolo strumento

Subjoboperazioni sullo stesso dispositivo

Jobcombinazioni di processi diversi da eseguire su una macchina utensile

Slide forming of liquid:

vedi esempio: tabella: mi dice quali sono ottimali per valori inf a 180 o sup a 1000.

Nell’esempio vedo che dalla tabella il processo suggerito è la fusione.

Costo dello stampo = 25000 dollari

Costo orario = 60 dollari/ora

Costo materiale = 0,8 euro/kg

Nell’esempio viene poi valutata un’alternativa: mi viene un costo che è esattamente il doppio del primo

processo (28,84 vs 14,14 dollari).

Vedi nell’esempio Ra = 0,8 micrometri. Con la fusione non riesco a raggiungere questa rugositàmetto

insieme più processi.

Tabella deformazione plastica (dove c’è low quantity <50). Nella tabella sono presenti delle x: es perché

imbutitura non viene mai fatta a caldoperché lamiera deve essere resistente.

Es lattina: è a sezione/geometria open, di tipo sottile, viene consigliato il processo G22 (imbutitura).

Esempio slide: geometria complessa, prodotta con fusione in sabbia, si vede che ha superficie scabrosa.

Video: creo anima (ha bave, sabbia rivestita, la limo per renderla più precisa, le anime le posso giuntare

insieme. Controllo su questi processi è fondamentalei pezzi a campione vengono misurati.

Esempio slide componente (biella): geometria open, poco complessa (semplice), produzione in grandi serie,

il processo ottimale può essere la forgi