Processi per asportazione – C.N. - Politecnico di...

Sistemi di Produzione II Generalità sui parametri di taglio

© 2006 Politecnico di Torino 1

Processi per asportazione – C.N.

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Processi per asportazione – C.N.

Generalità sui parametri di taglio

La tornitura

Foratura, fresatura e rettifica

Il controllo numerico (C.N.)

Ottimizzazione del processo



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Obiettivi dell’Unità

Riconoscere le principali lavorazioni meccaniche per asportazione

Capire il significato dei parametri di taglio e la loro influenza su tempi e qualità

Vantaggi del controllo numerico e suo impiego

4

Prerequisiti per l’Unità

Nozioni elementari di geometria dei solidi

Nozioni di fisica, con particolare riguardo al moto circolare

Elementi di chimica dei materiali



5

Bibliografia per l’Unità

“Sistemi di Produzione”A. Villa, G. Murari, D. AntonelliC.L.U.T. Editrice, 2004

capitolo 3 paragrafi 7 e 8

“Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione”Santochi, GiustiCasa Editrice Ambrosiana, 2000

capitoli 8, 9 e 10

6

Bibliografia per l’Unità

“Manufacturing processes for engineeringmaterials”S. KalpakjianAddison-Wesley Publishing Company, 1991

capitoli 8, 9, 13 e 14



7

Obiettivi della lezione

Principi fondamentali alla base dei processi per asportazione di truciolo

Definizione dei moti di lavoro comuni a tutte le lavorazioni ad asportazione

Impiego dei diversi materiali per utensili

8

Bibliografia per la lezione

“Sistemi di Produzione”A. Villa, G. Murari, D. AntonelliC.L.U.T. Editrice, 2004

capitolo 3 paragrafo 7

“Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione”Santochi, GiustiCasa Editrice Ambrosiana, 2000

capitolo 8




10


L’asportazione di truciolo

Analisi del moto di lavoro

Materiali per utensili



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Lavorazioni per asportazione di truciolo

Si ottiene il prodotto finito rimuovendo parte del materiale grezzo sotto forma di truciolo

Viene imposto un moto relativo tra il pezzo in lavorazione e l'utensile che taglia il materiale separando il truciolo dal pezzo

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Schema del processo

Utensile

Truciolo

Pezzo

Moto

relativo

pezzo-utensile



13

Schema del processo

Sovrametallo

14

Schema del processo

Sviluppo

calore



15

Schema del processo

Φ

Angolo di scorrimento

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Schema del processo

γ

Φ

Angolo di spoglia frontale



17

Schema del processo

γ

Φ

α

Angolo di spoglia dorsale

18

Schema del processo

γ

Φ

Angolo di taglio

( )γ+α−°=β 90




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21

Moti principali delle macchine utensili

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Il moto di taglio

Moto di taglio:rotatoriotraslatorio

Posseduto da:pezzoutensile

L



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Il moto di taglio rotatorio

nL

24

Il moto di taglio

Velocità di taglio:

D: diametro del pezzo [mm]n: velocità di rotazione [giri/min]

⋅⋅π

=minm

1000nD

v t



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Il moto di alimentazione

Traslatorio:longitudinaletrasversale

Posseduto da:pezzoutensile A

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Moto di avanzamento longitudinale

nL

A



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Parametri caratteristici dell’alimentazione

Avanzamento per giro a [mm/giro]

Velocità di avanzamento:

⋅=minmmnav a

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Il moto di appostamento

Profondità di passata p [mm]

P



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Puntaelicoidale

Traslatorio, ut.Rotatorio, ut.Trapano

Ut. taglio singoloTraslatorio, ut.Rotatorio, pz.Tornio

FresaTraslatorio, pz.Rotatorio, ut.Fresatrice

UtensileAlimentazioneMoto di taglioMacchina

Moto risultante dalla composizione del moto di taglio e del moto di alimentazione

Il tipo di moto di taglio viene usato per classificare le macchine utensili:

Il moto di lavoro

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Esempi di moti - tornitura

P

A

L



31

Esempi di moti - foratura

P - A

L

32

Esempi di moti - fresatura periferica

P

A

L




34







35

Caratteristiche fondamentali

Durezza ad alta temperatural’utensile deve avere durezza maggiore del materiale lavoratola durezza deve essere mantenuta ad alte temperatureper gli utensili si usa la prova Vickers HV

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Durezza ad alta temperatura

Resistenza all’ usurail materiale per utensile è tanto migliore quanto meno si usura durante lo strisciamento sul pezzo



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Durezza ad alta temperatura

Resistenza all’ usura

Resilienzaresistenza ai piccoli urti e alle vibrazioni presenti durante il processo di lavorazione

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Caratteristiche chimiche dell’utensile

Evitare le saldature tra utensile e pezzo a causa della elevata temperatura di lavoro

Evitare le ossidazioni

Evitare l’innesco di diffusione chimica (per esempio Carbonio nell’acciaio)



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Acciai rapidi e superrapidileghe di acciaio con 0,8% C legato con tungsteno (18%W) e cobalto (10% Co)prestazioni scarse (Tmax = 500°C e HV = 850) ma utensili economicibuona resilienza

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La durezza Vickers di diversi materiali

10000

5000

1000

2000

1000 2000 3000 4000 5000

Acciai rapidi

HV

Resistenzaa flessione

[MPa]



41


Acciai rapidi e superrapidi

Carburi metallici (widia)ottenuti per sinterizzazione di carburi di W, Co, Tiuso fino a 800°C con durezze HV 1300 ÷ 1800bassa resistenza agli shock termiciaffinità con l’acciaio se non rivestiti di TiC, TiN

42


10000

5000

1000

2000

1000 2000 3000 4000 5000

Acciai rapidi

Carburi metallici

HV


[MPa]



43



Carburi metallici (widia)

Materiali ceramicisinterizzazioni di ossidi di alluminio e ossidi alcalino terrositemperatura di utilizzo fino a 1200°Cprestazioni elevate (HV 2000)

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HV

10000

5000

1000

2000

1000 2000 3000 4000 5000

Acciai rapidi

Carburi metallici

Ceramici


[MPa]



45




Materiali ceramici

CBN (Cubic Boron Nitrate)durezza simile al diamante con lavorazioni su qualsiasi materialeuso oltre 1200°Cmolto costosi ma in continua espansione

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10000

5000

1000

2000

1000 2000 3000 4000 5000

Acciai rapidi

Carburi metallici

Ceramici

C.B.N.

HV


[MPa]



47




Materiali ceramici

CBN (Cubic Boron Nitrate)

Diamantemolto costosoinnesco di fenomeni di diffusione di C nell’acciaioutilizzato principalmente su leghe leggere

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[MPa]

10000

5000

1000

2000

1000 2000 3000 4000 5000

Acciai rapidiCarburi metallici

Ceramici

C.B.N.

Diamante

HV



49

Sommario della lezione

Il processo di taglio non avviene per pura separa-zione di strati metallici ma per scorrimento plastico dei piani cristallini

Le macchine utensili sono classificate in funzione dei moti di taglio e di alimentazione

Gli utensili devono possedere le proprietà conflittuali di elevata durezza a caldo e resilienza

Domande di riepilogo

Date post:	15-Feb-2019
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