Teoria terzo parziale di Tecnologia meccanica

La tabellina delle precedenze delle operazioni

Si può fare una tabellina, in cui per ogni operazione individuo le precedenze. La tabellina dà un'idea di quella che è la sequenza delle operazioni lo si vede con un approccio utilizzando una matrice, si è scritto le operazioni sia in ordinata che in ascissa, e per ogni operazioni ho identificato con una "x" le precedenze. Per ogni operazione, si sommano quante precedenze ha. Un'operazione senza precedenza è un'operazione che si può fare. Prendendo l'esempio delle slide, la prima operazione che si può fare è la 4R. Come si procede dopo? Una volta fatta la 4R, può essere eliminata dall'approccio a matrice, non è più un vincolo per le altre operazioni. Rifaccio il calcolo per le x escludendo quella colonna (quella dove c'è la 4R). Elimino poi di conseguenza la 4.5F sulla colonna 4R. La parte complicata consiste nell'identificare le precedenze. Se si sa quale

Operazioni devono essere fatte prima di altre, è più semplice trovare la sequenza migliore. Le precedenze economiche sono quelle che si possono eliminare, poiché servono per avere una migliore produttività. Le precedenze che non si possono eliminare sono quelle tecnologiche, poiché sono quelle che permettono di avere una buona riuscita del componente.

Selezione parametri di processo: per ogni operazione si deve scegliere l'utensile e i parametri di processo. I parametri per una lavorazione di asportazione sono:

• Condizioni d'ingaggio (profondità di passata e, nel caso della fresatura, la profondità radiale)
• L'avanzamento (a giro per la tornitura, a dente per la fresatura)
• La velocità di taglio

Se non si avesse nessun vincolo, si potrebbe massimizzare i parametri per aumentare la produttività. Quali sono i vincoli alla scelta dei parametri di processo? L'usura dell'utensile, la potenza disponibile.

alla macchina, la qualità del pezzo finale. Quali dei 3 parametri visti prima influenza i vincoli? Ad esempio, l'usura dell'utensile è influenzata dalla velocità di taglio, la potenza della macchina è influenzata da tutti e 3 i vincoli. Cosa si intende per usura dell'utensile? Vi sono tante definizioni, può esserci una frattura dell'utensile oppure una rottura dovuta alla temperatura. Quella che si definisce usura dell'utensile è un'usura graduale, che porta sempre alla rottura dell'utensile, che gli fa perdere le sue caratteristiche (taglio peggiore), di conseguenza diminuiscono le caratteristiche usura maggiore rottura dell'utensile. Come si misura l'usura? Vi sono due tipi di usura. 1) usura sul fianco 2) usura sul petto. Le si sintetizza attraverso il concetto di "Tool Life", ovvero il tempo che può essere utilizzato l'utensile prima.

Che venga raggiunta un certo valore dell'usura laterale. L'usura inizia in maniera rapida, poi diviene uniforme, poi si ha un'accelerazione dell'usura fino a che non si arriva alla rottura. La velocità di taglio è quella che più incide sull'usura dell'utensile. Guarda grafici slide 9 PDF CuttingParametersSelection. Formula di Taylor che dice che la relazione tra vita dell'utensile e velocità di taglio è esponenziale (slide 11). L'equazione di Taylor dice che la vita dell'utensile è influenzata in maniera esponenziale dalla velocità di taglio, ma non è molto usata in ambito industriale poiché sono necessari due parametri n e Cv. In produzione, l'usura dell'utensile è affrontata in maniera diversa: si scelgono i parametri e vengono prese diverse strade: 1) si aspetta che l'utensile si rompa, ad esempio in General Electric, l'operatore guarda se

l'utensile va cambiato oppure no, lo svantaggio è che va fermata la produzione per il controllo. 2) facendo dei test preliminari, si stima quanti pezzi l'utensile può lavorare, quindi si sa più o meno quando va sostituito. A seconda di come lavora l'utensile, esso si usura in maniera più o meno importante. Sorge una domanda, qual è la velocità di taglio ottimale per una lavorazione? Se massimizzo la velocità di taglio, aumento la produttività ma aumenta anche l'usura dell'utensile, quindi avrò una lavorazione più veloce ma la cui qualità peggiorerà, va anche considerato il tempo per il cambio dell'utensile. Si possono utilizzare due metodi di ottimizzazione: Massimizzazione della produttività (Maximum production rate): La velocità di taglio può essere scelta andando a minimizzare il tempo ciclo (Tc), ma Tc dipende non solo dal tempo di taglio attivo (Tm),

ma anche da Th (tempo di setup, non dipende dai parametri di processo), ma anche da tempo di cambio utensile \ numero di pezzi che si possono lavorare con un solo macchinario. All'aumentare della velocità di taglio, avrò una diminuzione del tempo di taglio, diminuisce anche np poiché diminuisce la vita utensile. Si ha un aumento del tempo di cambio dell'utensile. Obiettivo principale: massimizzazione della produttività. Minimizzazione del costo (Minimum unit cost): s'inserisce anche il costo dell'utensile, si trova quella velocità di taglio che minimizza il costo dell'oggetto. Obiettivo: minimizzazione del costo dell'oggetto. Cc: costo orario operatore + una parte legata al costo dell'utensile diviso il numero delle parti da produrre. I parametri di taglio principali sono velocità di taglio, condizioni d'ingaggio e velocità di feed. Essi non possono essere ottimizzati all'infinito, vi sonodei fattori da tenere in conto, come ad esempio l'usura dell'utensile (all'aumentare dei parametri, l'utensile si usura più velocemente). Il parametro più importante è la velocità di taglio, è possibile ottimizzarla in ottica produttività e di costo. La differenza tra le due è legata al costo dell'utensile. Se si aumenta la velocità di taglio, il tempo macchina si riduce ma si riduce anche la vita dell'utensile, aumenta quindi il tempo di cambio dell'utensile, ciò può risultare svantaggioso in termini di produttività e di costo, se il/i parametro/i vengono massimizzati/i troppo. Al contrario, se si ha una velocità di taglio troppo conservativa, si avrà una produttività più bassa. Quali sono gli altri fattori che influenzano la scelta dei parametri? Potenza di taglio: è data da forza di taglio x velocità di taglio. È la potenza.

specifica richiesta alla macchina per eseguire la lavorazione. Nel caso in cui la macchina non sia performante oppure operazioni molto dispendiose, la potenza di taglio è un limite. Da quali parametri di processo è influenzata la potenza di taglio? Dalla velocità di taglio e dalle forze di taglio, che a loro volta sono legate allo spessore di truciolo. Lo spessore di truciolo dipende dalle condizioni d'ingaggio e dalla velocità di feed spessore di truciolo=condizioni d'ingaggiox velocità di feed. Conoscendo la potenza disponibile, in alcuni casi possono essere limitati i parametri di processo.

Finitura superficiale: per raggiungere le caratteristiche di tolleranze e processo, vanno scelti i parametri giusti. La tolleranza e la rugosità dipendono dai parametri scelti. Durante le operazioni di asportazione di truciolo, il pezzo si flette, quindi ne risentono le tolleranze del pezzo, non si riesce quindi a lavorarlo come si vorrebbe. Si

ottiene quindi un pezzo con una forma diversa da quella che si voleva ottenere. Si devono quindi limitare i parametri per ridurre al minimo gli effetti negativi di questa flessione, si deve lavorare su quei parametri di processo che influenzano le forze di taglio, ovvero velocità di avanzamento e condizioni d'ingaggio. Le forze di taglio vanno ridotte il più possibile, non vanno portate a zero sennò non verrebbe asportato nulla; si deve tenere di conto anche la produttività, va trovato quindi il giusto compromesso. Quando si hanno utensili snelli, tipo fresa a candela, si ha una flessione dell'utensile, quindi si avrà un errore finale sul prodotto. Si può agire sulle forze di taglio, sulla lunghezza (mettere l'utensile il più possibile dentro il mandrino), oppure agire sul modulo di elasticità E. La superficie del pezzo dipende, in parte, da come lavora l'utensile, ma in generale essa dipende da diversi fattori; una

parte è legata alle vibrazioni. Qual è il parametro di processo sul quale si può lavorare? Velocità di feed. All'aumentare del feed, aumenta la rugosità teorica. All'aumentare del raggio di raccordo, la qualità della finitura superficiale aumenta. Raggi di raccordo grandi si usano in finitura, ma non tiene conto di come avviene la lavorazione. Quando si hanno raggi di raccordo grandi, può avvenire la plasticizzazione del materiale quando si taglia, si ha quindi il fenomeno della ricalcatura, questo porta ad una rugosità molto scarsa, che dipende dal processo di lavorazione. Aumentare o diminuire la velocità di feed incide sulla finitura superficiale del componente.

Come si scelgono i parametri? Condizioni d'ingaggio si seleziona la velocità di feedadeguata si seleziona la velocità di taglio, essa è legata alla velocità di rotazione del mandrino si guardano se i 3 parametri danno

una potenza compatibile con quella della macchina. Chi produce l'utensile dà già dei parametri, quindi il tecnico è già guidato nella scelta.

Macchine a controllo: la programmazione della macchina è una parte essenziale del Process Planning. Come funziona una fresatrice tradizionale? Non è dotata di assi motorizzati, ma sono ad avanzamento manuale. Se si vuole ottenere un pezzo tramite operazione manuale, si deve mettere il pezzo sulla macchina e muovere l'asse dove si vuole fare la lavorazione.

In una macchina a controllo, tutto ciò avviene automaticamente. Gli assi vengono mossi tramite un motore, il motore muove anche la tavola, che ha un sensore che dà il feed sulla posizione. Il concetto è che c'è un loop chiuso che mi permette di raggiungere la posizione in modo corretto. Presuppone la necessità di aggiunte di natura meccanica ed elettronica. Come funziona una macchina CNC? Si parte dal disegno,

Si sa la sequenza di operazioni da eseguire, che poi va messa nella m