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ESERCITAZIONE TRUCIOLOVI. LAVORAZIONE ALLE MACCHINE UTENSILI
Al termine del processo di fonderia abbiamo ottenuto un pezzo con angoli di sformo, superfici irregolari con presenza di bave e sovrametalli. Al fine di eliminare tali irregolarità derivanti dalla precedente lavorazione, procederemo con delle lavorazioni alle macchine utensili.
IDENTIFICAZIONE SUPERFICI DA LAVORARE
Il primo passo consiste nell'individuare le superfici che dovranno essere lavorate e, in base alla loro forma, posizione, finitura superficiale e dimensionale, scegliere i processi di lavorazione necessari. L'oggetto da realizzare ha per la maggior parte una superficie cilindrica a sezione variabile. Presenta inoltre quattro fori, una cava e scanalature di gole.
| Superficie | Lavorazione | Tipologia |
|---|---|---|
| A | Tornitura cilindrica esterna | |
| B | Tornitura cilindrica esterna | |
| C | Tornitura piana esterna (sfacciatura) | |
| D | Tornitura piana esterna (sfacciatura) | |
| E | Tornitura cilindrica esterna | |
| F | Tornitura piana esterna (sfacciatura) | |
| G | Tornitura |
piana esterna (sfacciatura)
H,I Tornitura esecuzione di gole
L,M,N,O Foratura Con trapano radiale
Le restanti superfici non richiedono particolari lavorazioni superficiali, pertanto si accettano le tolleranze generali.
MACCHINE UTENSILI DA UTILIZZARE
- Tornio parallelo con avanzamenti rapidi Breda BRP 300
- Trapano radiale Carimati 35/1000
Caratteristiche Tornio Parallelo Breda BRP 300
Il tornio parallelo è caratterizzato da un bancale su cui sono montati tre elementi caratteristici: la testa (mandrino), il carro porta-utensile (torretta), contropunta.
L'asse del mandrino è parallelo a due guide che si trovano sulla parte superiore del bancale e su cui è montato e scorre il carro porta-utensile, che conferisce all'utensile il moto di avanzamento traslatorio e parallelo all'asse del pezzo.
Sul carro porta-utensile abbiamo anche una coppia prismatica, detta carrello, che permette il movimento dell'utensile in direzione perpendicolare all'asse del pezzo.
ossia in direzione radiale.
Altezza punte 300 mm
Distanza tra le punte 3000 mm
Passaggio barra 62 mm
Ø sul carro 410 mm
Ø sul banco 610 mm
Ø sul mandrino 80 mm
Larghezza bancale 390 mm
Potenza motore mandrino 7 kW
Velocità di rotazione mandrino N16; 28-1000 Rpm
Ø canotto contrapunta 80 mm
Corsa canotto contrapunta 200 mm
Peso totale 3,5 Tons.
COMPLETO DI:
- N. 1 AUTOCENTRANTE Ø 310 MM.
- PROTEZIONI ANTINFORTUNISTICHE 22
Caratteristiche del trapano radiale Carimati 35/1000
Il trapano radiale è ideale per pezzi medio-grandi e pesanti.
La macchina è costituita da una colonna verticale montata sulla grande base. Sulla colonna scorre un braccio che può essere sollevato o abbassato per accogliere i pezzi di lavoro di altezze diverse. Inoltre il braccio può oscillare orizzontalmente in qualsiasi posizione intorno alla colonna.
Il meccanismo della testa di perforazione per la rotazione del mandrino e l'alimentazione del trapano è montato
sul braccio radiale e può essere bloccato in qualsiasi posizione, grazie alle caratteristiche descritte precedentemente. Inoltre quando sono due o più fori ad dover essere praticati in un pezzo da lavorare, la posizione del braccio e della testa di perforazione viene modificata in modo tale che il mandrino trapano possa essere spostato da un foro all'altro senza alterare l'impostazione del lavoro. Se il pezzo da lavorare è troppo grande può essere fissato direttamente sulla base. Marca: Carimati Modello: CTU 45 Massima capacità di foratura: 45 mm su acciaio - 50 mm su ghisa Lunghezza braccio: 1250 mm Corsa mandrino: 650 mm Diametro mandrino: 65 mm Velocità di rotazione: N 16 rpm - 60 ÷ 2650 rpm Bloccaggi: Manuali Potenza motore: 3 - 3.5 hp Dimensioni cubo: 900 x 540 x 360 mm girevole Peso: 2350 Kg Ingombri: 2200 x 1000 x 2400 mm Accessori: Cubo girevole 23 SCELTA DEI PROCESSI DI LAVORAZIONE E DELLA SEQUENZA DELLE FASI Nei prossimi paragrafi andremo ad analizzarele operazioni necessarie da effettuare alle macchine utensili. Tra i vari processi di lavorazione abbiamo scelto la tornitura a causa della simmetria cilindrica del pezzo, in quanto qualsiasi altra lavorazione sarebbe sicuramente risultata più complessa e costosa.
SCELTA DEI MACROCICLI
Procediamo col determinare il nostro ciclo di lavorazione cercando di ridurre al minimo e ottimizzare le fasi di lavorazione che andremo a fare e cercando di evitare riposizionamenti del pezzo tra le varie fasi. Abbiamo deciso di suddividere il nostro oggetto in tre parti, in modo tale da rendere più semplice la spiegazione delle fasi di lavorazione.
Ogni macrociclo comprende un insieme di operazioni effettuate senza smontare il pezzo dalla macchina, tale insieme è definito fase del macrociclo. Per ogni macrociclo è inoltre necessario definire il sistema di afferraggio scelto, esso verrà scelto in base alle caratteristiche geometriche del pezzo e alle tolleranze richieste.
Abbiamo
Ritenuto opportuno adottare un ciclo lavorativo suddiviso in tre fasi, le quali verranno denominate attraverso la codifica X/Y dove X indica la fase su cui stiamo lavorando ed Y indica l'operazione che andremo a fare sul pezzo.
PRIMO MACROCICLO
Prima fase: Lavorazione al tornio
Viene montato il pezzo sul tornio parallelo con un mandrino autocentrante dall'interno fissato alla parte 1.
Operazione 10/1: Tornitura cilindrica esterna
In questa prima sottofase verrà eseguita la tornitura della superficie A del nostro pezzo, con una profondità di passata pari a 3,5. Tale operazione permette di ridurre il diametro del nostro cilindro da 442 mm a Φf=435 mm.
Operazione 10/2: Esecuzione di gole
In questa operazione andiamo ad eseguire due gole sulla superficie A.
Operazione 10/3: Tornitura cilindrica esterna
Andiamo ora ad eseguire due passate di sgrossatura della superficie B (due passate da 27 mm) e di seguito un'operazione di...
10/4: Tornitura piana esterna Viene effettuata una tornitura piana esterna sulla superficie C. 10/5: Tornitura piana esterna In questa sottofase procediamo con una sfacciatura sulla superficie D con p=3mm. 10/6: Smussatura Arrotondamento degli spigoli. SECONDO MACROCICLO Seconda fase: Lavorazione al tornio A questo punto andiamo a ruotare il nostro oggetto di 180° e montiamo la parte 3 al mandrino autocentrante dall'interno. 20/1: Tornitura cilindrica esterna Procediamo ora con una tornitura cilindrica esterna della superficie E con una profondità di passata pari a 3mm, riducendo così il diametro da 224 mm a Φf=218 mm. 20/2: Tornitura piana esterna Andiamo ora ad eseguire un'operazione di sfacciatura sulla superficie F. 20/3: Tornitura piana esterna Si effettua poi una tornitura piana anche sulla superficie G.TERZO MACROCICLO
Seconda fase: Lavorazione al Trapano radiale
Operazione 30/1: Foratura
Viene effettuata la foratura dei quattro fori con un diametro= 37.5 mmΦ
Operazione 30/2: Svasatura
Andiamo a svasare i fori pertanto all'imboccatura dei fori sarà presente un piccolo tratto conico. Questa operazione aiuta a rendere più sicuro l'uso del pezzo che si sta lavorando.
Operazione 30/3: Alesatura
A causa della difficoltà di ottenere superfici con un livello di finitura elevato, effettuiamo una successiva lavorazione di alesatura per raggiungere le tolleranze richieste.
ANALISI OPERAZIONI
In questo paragrafo verrà descritta nel dettaglio il Microciclo di un'operazione da effettuare.
Considerazioni generali
Dovranno essere scelti un utensile ed un inserto idonei all'operazione da effettuare; tale scelta verrà effettuata consultando il catalogo Coromant, fornitore di utensili.
Classificare il materiale del nostro pezzo secondo una classe interna del fornitore, che ha suddiviso i materiali dei pezzi in sei gruppi principali in conformità allanorma ISO, e ciascun gruppo presenta caratteristiche specifiche relative alla lavorabilità. L'acciaio del nostro giunto corrisponderà alla classe ISO P: Gli acciai non legati hanno un tenore di carbonio inferiore allo 0.8% e sono costituiti esclusivamente da ferro, senza altri elementi leganti.
MICROCICLI 27
Angoli caratteristici
Si procede poi alla definizione dei vari angoli caratteristici della lavorazione di tornitura, evidenziando l'influenza che ciascuno di essi ha sulla resistenza del pezzo, la formazione di truciolo, la profondità di passata etc.
● Angolo di spoglia inferiore α, determinato in funzione del materiale da tagliare e del materiale dell'utensile; quanto minore sarà la tenacità di quest'ultimo, tanto maggiore dovrà essere la sezione
resistente dell'utensile stesso e quindi minore il valore di tale angolo. In particolare, dipende anche dal coefficiente elastico del materiale da tagliare (E), per gli acciai si adotterà un valore di 5°/7°.
L'angolo di spoglia superiore γ è una misura del tagliente rispetto al taglio. Determina il modo in cui l'inserto può essere inclinato nel portautensili, generando un'azione di taglio negativa o positiva. Ha diretta influenza anche sul meccanismo della formazione del truciolo.
L'angolo β di taglio ha influenza sulla robustezza del tagliente ed è il complemento a 90° degli angoli α e γ.
Gli angoli di registrazione del tagliente principale e di quello secondario χ e χ', insieme all'avanzamento e al raggio di raccordo della punta, determinano la rugosità teorica, la possibilità di eseguire spigoli vivi e la profondità di truciolo (lunghezza effettiva del tagliente).
Essa andrà migliorando quanto più si diminuisce l'avanzamento e si aumenta il raggio di raccordo.● Gli angoli ψ e ψ' (angoli di attacco) sono i complementari degli angoli di registrazione.● Infine, l'angolo di inclinazione λ è l'angolo con cui è montato l'inserto nell'utensile. Quando l'inserto è montato con un angolo di inclinazione λ, si ottiene una migliore evacuazione delle truciolo.
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