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ATTREZZATURA DI FISSAGGIO per la TORNITURA

Le attrezzature servono per:

 definire in maniera univoca la posizione del pezzo in lavorazione (riferimento);

 bloccare il pezzo in lavorazione (bloccaggio) in modo tale che il pezzo non si sposti sotto l’azione delle forze lavorazione.

b) mandrino autocentrante con le grinfie

per il bloccaggio e fare anche pezzi cavi;

c-d) mandrino autocentrante a grinfie

tornibili che mi permette di appoggiarmi

pari pari sul pezzo;

e) mandrino autocentrante a quattro

grinfie indipendenti e queste le posso

muovere in base alla forma dell’oggetto in

modo tale da bloccarlo e in modo tale che

cmq l’asse del mandrino e quello del pezzo

e quello della contropunta e controtesta

siano sempre coincidenti con quello del

pezzo bloccato;

f) piastra con parte cilindrica/anulare e con

possibilità di allineare assi.

Posso avere anche punta e contro punta, che è molto utile se devo fare da entrambe le facce una zona cava.

Posso anche progettare una lunetta se ho dei pezzi snelli per evitare che s’imbarchino per peso a seguito delle lavorazioni.

PARAMETRI DI TORNITURA I principali parametri di lavorazione sono:

 diametro in lavorazione d [mm]

 avanzamento f [mm/giro]

 profondità di passata a [mm]

p

 spessore di truciolo h [mm]

D

 2

sezione di truciolo A [mm ]

D

 velocità di taglio v [m/min]

c

 velocità di avanzamento v [mm/min]

f

 numero di giri n [giri/min]

v = π d n / 1000 [m/min]

c

v = f n [mm/min]

f 2

AD = f a [mm ]

p

Moto di appostamento, detto anche di registrazione,

effettuato prima di iniziare il processo di tornitura, in

modo tale da accostare l’utensile al pezzo, cioè

metterlo in posizione relativa e in particolare lo

metto in modo tale che quando si avvierà il moto di

alimentazione, si mangia una profondità di passata

a

pari a .

p

Le componenti della forza sono:

F Forza di avanzamento

=

f

F Forza di repulsione

=

D

F Forza di taglio

=

c

Non posso assimilare tale operazione ad un taglio ortogonale perchè ho che non tutte le

forze appartengono allo stesso piano.

POTENZA

Calcoliamo il prodotto scalare:

in cui = 0, perché l’utensile si sposta solo in direzione longitudinale e non in quella trasversale verso il pezzo, perché il moto

di registrazione si blocca non appena inizia il processo di tornitura.

Inoltre siccome la velocità di avanzamento è molto minore di quella di taglio e , posso fare la seguente

approssimazione:

PRESSIONE DI TAGLIO: Da normativa la definizione di

pressione di taglio è: grandezza

tale che moltiplicata per la

sezione del truciolo, mi consente

di ottenere la forza di taglio.

k

La pressione di taglio non è costante, ma dipende:

c

• dall’area della sezione del truciolo indeformato A ;

D

• dalle proprietà meccaniche del materiale in lavorazione (carico di rottura, durezza, struttura cristallina);

• dal materiale dell’utensile e dalla geometria del tagliente (in particolare da γ);

• dalla velocità di taglio ;

V

c

• dalle condizioni di lubrificazione della zona di taglio.

I valori di kc eventualmente ottenuti con le misure della Fc, sono validi solo per condizioni adottate nella sperimentazione.

VERIFICHE DI LAVORAZIONE:

Affinchè una lavorazione sia realizzabile è necessario verificare che:

– la profondità di passata considerata sia compatibile con l’utensile selezionato;

– l’avanzamento selezionato sia ammissibile per il tornio;

– la velocità di taglio e, quindi, il numero di giri selezionato sia compatibile con le caratteristiche del tornio;

– la potenza necessaria alla lavorazione sia effettivamente erogabile dal tornio considerato;

… inoltre, è necessario verificare che:

– i parametri di taglio siano compatibili con la finitura superficiale richiesta;

– i parametri di taglio siano compatibili con le tolleranze dimensionali e geometriche imposte;

– l’attrezzatura selezionata sia in grado di afferrare saldamente il pezzo in lavorazione.

VERIFICA AUTOCENTRANTE:

Affinchè la lavorazione sia eseguibile, si deve verificare che:

N.B.: Se i dispositivi dell’autocentrante sono di tipo meccanico, allora la pressione di contatto p varia con la velocità di

rotazione n: se n aumenta, p diminuisce!

VERIFICA INFLESSIONE PEZZO:

RUGOSITA’ SUPERFICIALE:

Definizioni:

• Rugosità Teorica: rugosità calcolabile teoricamente a partire dalle caratteristiche geometriche della lavorazione.

• Rugosità Reale: rugosità che, a causa di molteplici fattori, si ha effettivamente sul pezzo lavorato.

Parametri di Rugosità

• Rmax o Rt: “distanza massima

(espressa in m) fra le creste

predominanti e i punti più profondi

dei solchi”.

• Ra: “media aritmetica (espressa in

m) dei valori assoluti delle deviazioni y

del profilo reale dalla linea media”.

FRESATURA

La fresatura è una lavorazione per asportazione di materiale che consente di

ottenere una vasta gamma di superfici mediante l’azione di un utensile

pluritagliente a geometria definita.

Taglio: moto rotatorio posseduto dall’utensile.

Avanzamento: traiettoria relativa utensile pezzo, moto relativo tra pezzo e

utensile.

Si hanno due macro famiglie di fresatura:

FRESATURA FRONTALE Asse rotazione delle

=

fresa perpendicolare alla superficie lavorata,

taglienti quindi sono su una delle due basi della

fresa. Crea meno vibrazioni e di solito si usano

I

delle frese tozze, cioè con asse frontale corto.

taglienti sono disposti in modo tale che la loro

parte attiva sia sulla geometria cilindrica

esterna in prossimità della base del corpo

cilindrico della fresa.

FRESATURA PERIFERICA Asse rotazione della

=

fresa è parallela alla superficie lavorata,

taglienti sono sul mantello della fresa Nella fresatura frontale:

- spessore del truciolo pressoché costante: assenza

di vibrazioni;

- maggiore rigidità (asse della fresa corto);

- solitamente maggior numero di denti in presa:

lavorazione più uniforme.

In opposizione significa che la componente della

velocità di taglio parallela alla superficie che stiamo

lavorando valutata nella zona di contatto è opposta alla

velocità di avanzamento posseduta del pezzo. Preciso

che avviene nella zona di contatto perché altrimenti

avrei il concetto opposto nelle altre zone.

In concordanza significa che la componente della

velocità di taglio parallela alla superficie che stiamo

lavorando valutata nella zona di contatto è nella stessa

direzione della velocità di avanzamento posseduta del

pezzo.

Nel concorde il dente inizia a tagliare in modo netto e

può rompersi e si usura anche prima. Questo perché il

dente urta violentemente e ho grande strisciamento.

Per fresatura discorde si intende la fresatura nella

quale l’avanzamento risulta in opposizione. Durante

tale fresatura:

• il tagliente nella parte iniziale striscia sulla superficie,

quando il dente è tangente al pezzo perché non c’è la

penetrazione inizialmente, cioè ho strisciamento durante

il contatto iniziale;

• vince la resistenza del materiale ed inizia a tagliare;

• lo spessore del truciolo cresce gradatamente.

Per fresatura concorde si intende la fresatura nella

quale l’avanzamento risulta in concordanza. Durante

tale fresatura:

• il tagliente inizia a tagliare in modo netto dalla

parte a sezione maggiore (non vi è strisciamento, ma

urto) ogni dente ha contatto con il pezzo nello

spessore massimo e quindi non ho strisciamento;

• lo spessore di truciolo decresce.

Tipologia di Frese

Frese cilindrico-frontali

Frese a manicotto

• spianatura di superfici piane;

• lavorazione contemporanea di due superfici ortogonali.

Frese a codolo

• scanalature, anche curvilinee;

• contornature esterne ed interne;

• cave per chiavette/linguette.

Frese a codolo semisferiche

• superfici complesse ad esempio gli stampi e i loro

particolari.

Frese a disco a tre taglienti

• scanalature rettilinee perché ha tagliente su superficie

esterna e sulle due basi.

Frese per scanalature a T

 L’esecuzione di una scanalatura a T vuole la

prescanalatura a sezione rettangolare. Questa fresa può

agire se prima sono andato con un’altra fresa a fare la

scanalata a binario per far passare il codolo, se no non

posso entrare nel pezzo.

Frese ad angolo

 scanalature a generatrice rettilinea

 guide a coda di rondine

Frese con profilo costante

 taglio di ingranaggi

 profili semicircolari convessi o concavi

Utensili con inserti

Con una o più fasce di inserti posso ottenere delle diverse fresature e

ogni fascia di inserti crea un inviluppo di truciolo elicoidale separato

con diversa forma.

Ogni codolo va in un mandrino che lo mette in rotazione ma che non è

lui stesso il motore, è uno esterno che mette in rotazione con

ingranaggi il mandrino sottostante.

Fresatrice Universale fresatrice universale perché posso

configurare la macchina sia con

asse orizzontale che verticale del

mandrino e quindi della fresa.

Moto al mandrino è portato dal

motore e poi portato alla fresa

attraverso l’albero portafresa che

mette in moto la fresa e che è

anche tenuta su da un supporto.

Mensola in cui ho sforzo maggiore

e ho tavole per movimentare il

pezzo che sono messe in moto da

un secondo motore che ha anche il

cambio. Tavole longitudinali per

poter movimentare avanti e

indietro il pezzo e trasversale.

Slitta mi consente di cambiare asse

di rotazione della fresa da orizzontale a verticale e viceversa, in modo che oltre da avere capacità di spianare può lavorare

anche superfici inclinate.

Per aumentare la destrezza della fresatrice posso mettere la doppia slitta orientabile che mi permette di orientare anche la

fresa in tutte le direzioni.

Foratura

La foratura è una lavorazione per asportazione di materiale che consente di ottenere fori di

differente geometria mediante l’azione di un utensile pluritagliente a geometria definita,

come la fresa anche se la fresa di solito hanno più di due taglienti, mentre nella foratura ne

hanno solo due di solito e raramente di più.

Moto di taglio: rotatorio dell’utensile

Moto di avanzamento: assiale (solitamente associato all’utensile, cioè il pezzo è fermo e la punta avanza).

La gamma di utensili disponibili varia in funzione delle diverse geometrie del foro .

Punta elicoidale hanno funzione di formare truciolo per effetto della forza centrifuga e della pressione.

Ci sono due taglienti e le forme a falce sono scanalature elicoidali della punta che servono per evacuare il truciolo e

liberarlo verso alto.

Codolo va nel mandrino della foratrice e i due taglienti non si incontrano mai e distano di d (cioè ho punta mozzata)

o

altrimenti se si incontrassero avrei:

- punta che si rompe subito appena urta il pezzo;

- vertice tra due taglienti se fosse puntiforme si spezzerebbe subito e la velocità di taglio della punta sarebbe troppo

piccola e non esporterebbe nulla;

- il d è il primo punto che entra in contatto con il pezzo e quindi genera deformazione plastica, che poi quindi spinge

o

materiali verso i taglienti, dove è rotto il truciolo e esportato dal materiale. Assicura resistenza a torsione.

Le due protuberanze sono unico punto che strisciano con pezzo, cioè sui profili di ritenuta che servono per mantenere

dritta foratrice e mantenerla precisa in asse senza sbandature, tutte le altre pareti del tagliente non toccano. Per avere

quindi migliore finitura superficiale devo alla fine di tutto alesare.

UTENSILI PER FORARE

Punte riaffilabili in metallo duro:

• con adduzione di refrigerante dall'esterno

• con adduzione di refrigerante dall'interno

Punte ad inserti con fissaggio meccanico

Migliorano la finitura superficiale del foro se già esistente.

Posso fare lamature allargando foro esistente e migliore finitura

perché uso il precedente foro per stabilizzare in asse l’utensile.

Punte ad enucleare

Per fori di grande diametro: adatte quando la potenza della macchina

costituisce una limitazione per la foratura dal pieno.

Con adduzione di refrigerante esterna ho maggiore vibrazione della

macchina, a refrigerante interno posso utilizzare un numero di giri

della foratrice molto maggiore.

Utensili hanno scanalature diametralmente opposte sull’esterno

dell’utensile.

Foratura ad enucleare sono quelli che trasformano in truciolo solo

materiale esterno e non interno in modo che si crei anello esterno di

truciolo mentre la parte interna viene mantenuta intatta e

successivamente sfilata. Così evito di dover imporre eccessiva energia

per far diventare tutto un truciolo.


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AUTORE

frini

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria dei materiali e delle nanotecnologie
SSD:
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher frini di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Tecnologie generali dei materiali e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano - Polimi o del prof Imperio Ernesto.

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