Asportazione truciolo Elaborato Monno

POLITECNICO DI MILANO - Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica

TECNOLOGIA MECCANICA I – Elaborato: ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO

Prof. Michele Monno

Gruppo n°35: Singh Narpinder Tiwana (827189); Spataro Cataldo (832125); Constantin Dodica (864450)

ELABORATO ASPORTAZIONE DI

TRUCIOLO

Ci viene chiesto di realizzare il pezzo rappresentato in figura 1, partendo da un grezzo (una billetta

cilindrica) mostrato in figura 2.

figura 1 figura 2

= 2100 ; = 0,27;

Il componente è in acciaio C40 ( E=206000 MPa). Di seguito

0,4

verranno illustrate tutte le lavorazioni necessarie atte alla progettazione del componente finito.

E’ doveroso effettuare una premessa nella progettazione del pezzo, e più in generale di qualsiasi

altro componente che ci venga richiesto di realizzare. Le lavorazioni per asportazione di truciolo

non devono rappresentare uno step obbligatorio nella progettazione di un pezzo, quando è

possibile esse devono essere evitate al fine di minimizzare i tempi e soprattutto i costi.

Utilizzeremo lavorazioni per asportazioni di truciolo per raggiungere specifiche tolleranze, buone

finiture superficiali, fori di precisione e più in generale forme che non possono essere realizzate se

non tramite tali lavorazioni.

TORNITURA

La billetta cilindrica, come mostrata in figura 2, ha una lunghezza totale di 362 mm e un diametro

di 300 mm. Per effettuare le operazioni di tornitura il grezzo viene fissato dalla parte sinistra

permettendoci di svolgere tutte le operazioni che saranno inerenti alla tornitura. Per il bloccaggio

del grezzo si utilizza una pinza a griffe autocentranti, lasciando 20 mm dalla parte sinistra. Inoltre

nel disegno il pezzo è stato diviso in zone.

Per quanto riguarda la macchina utilizzata per la tornitura, si ha disposizione un tornio con potenza

massima 12000 W e numero di giri massimi(n)=5000 giri/minuto. Gli utensili disponibili per la

tornitura, con loro caratteristiche, sono menzionati di seguito.

1

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ZONA 1

Nella zona 1 il pezzo dovrà passare da un diametro di 300 mm ad un diametro finale di 290 mm.

Passata 1

La prima passata sarà di sgrossatura, di seguito elencati i dati e i calcoli effettuati.

= 300 = 2,3

0

= 295,4 = 335 /

= 0,4 /

= 342 = 95°

= 2

= = 0,4

∗

ℎ = ∗ () = 0.4

0.4 ∗ 0.4

= = 2100

ℎ

Fc = k *f*ap = 1932 N

c

= ∗ = 10787

0

= ∗ = 290

2

= ∗ = 142,2 /

+

= = 2,43

Nel tempo di lavorazione è compreso anche lo spallamento di 2,3 mm. Nel calcolo del tempo totale

di lavorazione della zona 1 andremo anche a sommare i contributi dovuti ai tempi di rapido, che

abbiamo supposto essere di 6 s ciascuno.

Dai calcoli effettuati vengono rispettati i limiti di potenza e di numero massimo di giri.

Passata 2

La passata 2 ha le medesime direttive della prima passata. Tramite sgrossatura portiamo il

diametro da una misura di 295,4 mm a 290,8 mm.

Il numero di giri del mandrino, risultano:

= 360 /

= ∗ = 144,4 /

= 285

Tutti gli altri calcoli sono analoghi ai precedenti. 2

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+

= = 2,41

(in questo caso lo spallamento è di 4,6 mm)

Anche per questa passata vengono rispettati i limiti di potenza e di giri imposti.

Passata 3 =

La terza passata sarà di finitura. Ci viene richiesta una rugosità superficiale specifica (

−6

1,610 ), pertanto andremo a calcolare l’avanzamento opportuno.

2

= 32 ∗ ∗

Ɛ

dove r è il raggio di punto dell’utensile ed è pari a 0,2

Ɛ

dai calcoli effettuati l’avanzamento risulta essere

= 0,1 /

La velocità di taglio in finitura sarà pari a 515 m/min, mentre la profondità di passata (a ) risulta

p

essere 0,4 mm.

Utilizzando le formule precedentemente adoperate ci andiamo a calcolare la pressione, forza,

potenza e momento di taglio. = 3053

= 564 /

= 122,13

= 1048

= 17,8

= 225,5 /

+

= = 1,55

(in questo caso lo spallamento è di 5 mm)

Per la zona 1 il tempo totale di lavorazione (contando un tempo di rapido di 6 s) sarà:

= 2,43 + 2,41 + 1,55 + 0,2 = 6,60

Il pezzo dopo la lavorazione della prima zona risulta essere il seguente.

3

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figura 3

ZONA 2

In questa zona andremo a tornire per una lunghezza L=248 mm portando il pezzo da un diametro

inziale pari a 290 mm ad un diametro finale di 270 mm.

Passata 4

Andiamo ad effettuare una passata di sgrossatura con i seguenti valori:

= 290 = 2,4

0

= 285,2 = 335 /

= 0,32 /

= 248 = 95°

= 2

Con le solite formule ci ricaviamo la pressione di taglio, la forza di taglio, la potenza di taglio e il

momento di taglio. = 2332,3

= 367,7 /

= 1714,4

= 9572

= 248,6

= 117,7 /

+

= = 2,14 min

dove abbiamo considerato uno spallamento di 2,4 mm

Rispettiamo i vincoli di potenza e di giri imposti dalla macchina.

4

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Passata 5

Effettuiamo una passata di sgrossatura con pressioni e forze in gioco che risultano le medesime

rispetto la passata 4.

= 285,2

0

= 280,4

= 374 /

= 119,6 /

= 244,4

+

= = 2,12

(dove abbiamo considerato uno spallamento di 4,8 mm)

Passata 6