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Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
1A. BoschettoL. Bottini
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
2A. BoschettoL. Bottini
Distacco di alcune parti di materiale dal pezzoattraverso l’interazione con utensili che agisconoin maniera progressiva
Lavorazioni per asportazione di truciolo
Taglio ortogonale
- cinematica del taglio- meccanica del taglio- parametri di lavorazione- risultati delle lavorazione- macchine e processi
Asportazione di truciolo
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3A. BoschettoL. Bottini
Azione di utensile elementare
misure sperimentali mostrano:- produzione di calore- spessore del truciolo hc > ho - durezza del truciolo > durezza metallo base
la formazione del truciolo avviene per deformazione plastica
utensile
truciolo
materiale in lavorazione
ho
hc
Formazione del truciolo
Asportazione di truciolo
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4A. BoschettoL. Bottini
Fluente, continuoframmentato, indica che nella zona di deformazione primaria si è avuta unavariazione della direzionedi deformazionevibrazioni,irregolarità, durata inferiore di utensile.
Segmentato tipico di materiali duri ma tenaci (acciai alto carbonio).Si ha modesta deformazione nella zona secondaria.
Fluente, continuo,tipico di materiali duttili(acciai basso carbonio,alluminio, alcune leghe leggere). La deformazione e l’attrito nella zona di deformazione secondaria portano a notevole produzione di calore.
Ad elementi staccatitipico di materiali duri,fragili (ottone, ghisa).Non si ha deformazione nella zona secondaria.
Tipi di truciolo
Asportazione di truciolo
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5A. BoschettoL. Bottini
Dispositivo quick stop tests
Metodi per analizzare la deformazione plastica durante la lavorazione
- taglio interrotto- microscopia ottica ed elettronica della morfologia del truciolo
Asportazione di truciolo
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6A. BoschettoL. Bottini
Truciolo continuo Truciolo segmentato Truciolo discontinuo
zona di deformazione plastica secondaria
zona di deformazione plastica primaria
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7A. BoschettoL. Bottini
IPOTESI:- larghezza del tagliente maggiore
di larghezza del pezzo- velocità di taglio costante lungo tagliente- tagliente perpendicolare alla velocità di taglio
TAGLIO ORTOGONALE LIBERO
Asportazione di truciolo
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8A. BoschettoL. Bottini
angolo di scorrimentohc spessore del trucioloho spessore del truciolo indeformatorc = hc / ho fattore di ricalcamentogeometricamente:rc = sen ( ) / cos ( )
ho
hcFormazione del truciolo
Asportazione di truciolo
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9A. BoschettoL. Bottini
ANGOLI DI TAGLIOangolo di spoglia frontale > 0, < 0, = 0 angolo di spoglia dorsale > 0angolo di taglio > 0
+ + = 90°
g
b
a
+-
Utensile elementare
Asportazione di truciolo
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10A. BoschettoL. Bottini
E’ necessario trovare il piano sul quale si ha lo scorrimento.Un piano caratterizzato da un certo nel quale la s sia massima E necessariamente maggiore della resistenza alla deformazione del materiale.La forza Fz che provoca scorrimento su quel piano è quindi la forza minima chepuò formare truciolo.Il problema è quindi quello di trovare una espressione Fz = f( ricavare il valore di che rende minima la F
Studio cinematico e dinamico
la forza generica che si scambiano utensilee pezzo può essere scomposta lungo direzionidi interesse tecnologico:
- direzione velocità di taglio potenza di taglio scelta macchina e parametri- direzione perpendicolare inflessione pezzo tolleranza di lavorazione- direzione petto utensile usura utensile cambio utensili- direzione piano di scorrimento minima forza condizioni per il taglio
Meccanica del truciolo
Asportazione di truciolo
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11A. BoschettoL. Bottini
Truciolo
Utensile
Piano di scorrimento
Pezzo
Angolo di spoglia frontale
permette di ottenere la deformazione: s = cot + tan ( )
e poi (minimizzando s )
s = AB/CO=(AO+OB)/CO
Modello di Pijspanen per la formazione del truciolo
Asportazione di truciolo
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12A. BoschettoL. Bottini
VfVt velocità relativa utensile pezzo
velocità di taglio Vs
Vs velocità relativa truciolo pezzovelocità di scorrimento Vt
Vf velocità relativa truciolo utensilevelocità di flusso
Vt x ho = Vf x hc Vt = Vf x rc Vs = Vf cos/ sinφ
ed infine la velocità di deformazione s = Vt / d cos / cos ( )
Con varie relazioni è possibile determinare tali valori
.
.
Misurando d c.a. 1/1000÷1/100 mm La velocità di taglio 2m/s c.a. 10° c.a. 40°
Questa velocità di deformazione è molto maggiore di quella utilizzata nella prova di traziones [ 102 - 106 s-1 ]
Asportazione di truciolo
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13A. BoschettoL. Bottini
Il truciolo è in equilibrio sottol’azione dell’utensile e la reazionedel pezzo
Modello di Merchant
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14A. BoschettoL. Bottini
Scomposizione della forza risultantesecondo il ‘cerchio di Merchant’
R = SQR ( Fz2 + Fx
2 )
Fz = R cos ( )
Fx = R sen (
Fs = R cos ( ) = Fz cos Fx sen
Fn = R sen ( ) = Fz sin Fx cos
T = R sen e N = R cos
Asportazione di truciolo
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15A. BoschettoL. Bottini
Sul piano di scorrimento
cos sinsins s
ss
RF FS S S
sin sinsinn n
ss
RF FS S S
0cos coscos sin cos
s sz
F hF
0 1S h
Asportazione di truciolo
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16A. BoschettoL. Bottini
derivando rispetto a ed uguagliando a zero:
cioè:
2 2
cos cos sin sin0
sin cosz
sdF Sd
cos cos sin sin cos 0
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17A. BoschettoL. Bottini
Relazione di Ernst - Merchant
2 = / 2
angolo di scorrimento: - diminuisce con l’aumentare dell’angolo di attrito- aumenta con l’angolo di spoglia frontale
L’evidenza sperimentale mostra una certa differenza da tale relazione e allora Merchant, considerando anche la s, secondo la s = o + k sha proposto la:
2 =
la determinazione sperimentale di permette un migliore accordo
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18A. BoschettoL. Bottini
FORZA DI TAGLIO
Metodo del s(analitico)
cos 2sin cosz sF S
sin 2sin cosx sF S
- difficile determinazione s e - alcune ipotesi semplificative per ottenere soluzione
0 1S h
Asportazione di truciolo
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19A. BoschettoL. Bottini
- tiene conto della reale situazione tecnologica- le approssimazioni sono più che accettabili e si evitano molti calcoli
Il metodo è prettamente tecnologico in quanto la determinazionedel Ks viene fatta attraverso la misura delle forze di taglio nelle condizioni reali di lavoro
Determinazione del Ks
- si scelgono alcune condizioni sperimentalispessore del truciolovelocità di taglioangolo
- si effettuano prove di taglio e si misura la Ft- si calcola Ks = Ft / Ao
Ao = ho b = a p sezione del truciolo indeformato
Fz = Ks A(sperimentale)
Forze di lavorazione Metodo del Ks
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20A. BoschettoL. Bottini
Relazione pressione (energia) specifica di taglio / spessore truciolo indeformato
Ks = Kso h-z
prove sperimentali per vari materiali danno i risultati riportati in tabellaacciai ghise ottoni leghe leggere
z 0.197 0.137 0.255 0.060
Relazione di Kronemberg: Kso = 2.4 Rm0.454 0.666 [ daN/mm2 ]
log Ks
log ( Ao , ho )
Ks
Ao , ho
Attenzione: ha una validità limitata ad alcuni acciai lavorati con utensili HSS
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21A. BoschettoL. Bottini
La conoscenza della forza principale di taglio permette inoltre attraverso relazioni empiriche la determinazione delle altre forze di interesse tecnologico, Fn e Fa (normale e avanzamento)
Metodi e strumenti per la misura delle forze di taglio
trasduttorimagnetici
trasduttori capacitivi
trasduttoriinduttivi
celle di caricopiezoelettriche
celle di caricoelastiche
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22A. BoschettoL. Bottini
in funzione dell’angolo
in funzione della velocità di taglioFt serve principalmente per la determinazionedella potenza di taglio
Fa influenza inflessione utensile, contribuisce (poco) alla potenza di taglio
Fr determina principalmente l’inflessione delpezzo e quindi le tolleranze di lavorazionenon contribuisce alla potenza di taglio
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23A. BoschettoL. Bottini
Potenza di lavorazione
- Velocità di taglio- Forza di taglio
( P = L / t = F · s / t = F · V )
Potenza di taglio:
Potenza di avanzamento: - Velocità di avanzamento- Forza di avanzamento
Potenza di repulsione: - Velocità di repulsione - Forza di repulsione
Dati noti: Vt, Ft, Va, Vr
inoltre: Fr = 15-25 % Ft Fa = 20-30% FtP = Vt · Ft + Va · Fa
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24A. BoschettoL. Bottini
Parametri di lavorazione
- angolo di spoglia frontale γ diminuisce Fttruciolo fluentemigliora finitura superficialeminori potenzeminore usura utensileutensile meno robusto
sgrossatura max 6° finitura fino a 20° (alluminio)
- angolo di spoglia dorsale α evita strisciamento del dorso dell’utensileevita danneggiamento superficie lavoratadeve essere - piccolo per non indebolire l’utensile
- grande per non causare strisciamento- grande se E è piccolo (alluminio)
acciai 6-8° Al 10-12°
Utensile
Forma dell’utensile
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25A. BoschettoL. Bottini
Materiali dell’utensile
- Effetti termici- Effetti meccanici- Usura
- Durezza alta temperatura- Elevata resistenza meccanica staticae dinamica ad alta temperatura
- Resistenza all’abrasione
I materiali per utensili nella storia
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26A. BoschettoL. Bottini
Durezza vs. temperatura
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27A. BoschettoL. Bottini
durezza a caldo vs. tenacità
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28A. BoschettoL. Bottini
Acciai alto legati medio carbonio (0.7)alto contenuto di elementi di lega (W 18%, 4 Cr, 2.5 Co, 1 V)adeguato TT --> formazione di WC e CrCgrani fini (Cr)resistenza all’usura (V4C3)durezza a caldo (Co in soluzione)fucinatura (900 °C) tempra (1250 °C) rinvenimento (580 °C) X75W18KUTF X80WCo1818KUTFVt 80 m / min
Carburi sinterizzati WC (>90%), Co (legante, <10%)TiC resistenza all’usuraTaC resistenza alla craterizzazioneNbC tenacità, durezza a caldoVt 200 m / min
Carburi ricoperti TiN TiC Al2O3 TiCN ZrN ottima resistenza all’usura, buona tenacità
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29A. BoschettoL. Bottini
Produzione insertisinterizzati in WC
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30A. BoschettoL. Bottini
Ricoprimenti multistrato
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31A. BoschettoL. Bottini
Utilizzo insertisinterizzati
Porta-utensiliRompi-truciolo
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32A. BoschettoL. Bottini
Tipi di bloccaggio
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33A. BoschettoL. Bottini
Lavorabilità
attitudine del materiale ad essere lavorato per asportazione di truciolo
criteri per valutare la lavorabilità di un materiale
finitura superficialevita utensileforze e potenzeevacuazione del truciolo
Le prove per determinare la lavorabilità devono necessariamente essere di tipo tecnologico:usura utensile (microscopia), forze di taglio (dinamometri), finitura superficiale (rugosimetri) determinati nelle condizioni di lavoro, per certi set di parametri tecnologici
Materiale in lavorazione
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34A. BoschettoL. Bottini
Dipende da varie caratteristiche
- del materiale - composizione chimica- lavorazioni / trattamenti deformazione plastica
subiti in precedenza incrudimentoricristallizzazionetrattamenti termici
- caratteristiche strutturali fasidimensioni dei graniorientazione dei grani
- della tecnologia / lavorazione sgrossatura / finitura fresatura concorde / discordelubro-refrigerazione
- dell’utensile materialeangoli di spogliarompitruciolo
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35A. BoschettoL. Bottini
Acciai al piombo (particelle lubrificanti) Ghise fragiliallo zolfo (particelle infragilizzanti) truciolo cortoal calcio (particelle desossidanti) abrasività cementiteal carbonio (vedi HB -> Ks)inox - tenacità (austenitici) Compositi sollecitazioni variabili
- abrasività (martensitici) urti/usura/vibrazioni
Alluminio bassa HB Ottone truciolo cortobuona finitura superficiale lunga durata utensilialta Vt
Magnesio basso Ks Leghe Ni alta R ad alta temperaturaincrudimento / tenacità
Titanio bassa conducibilità termica / alto Ks
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36A. BoschettoL. Bottini
Cause: - deformazione plastica zona primaria- attrito utensile truciolo- deformazione zona secondaria
Dipende da: - Vt velocità di taglio- Ks energia specifica di taglio- ho spessore truciolo- c calore specifico- conducibilità termica
Si ripartisce: - utensile - pezzo- truciolo
R aumenta se u / m aumenta
a bHSS 0.5 0.4WC 0.2 0.12
utensile
pezzo truciolo
QRQ Q
0a b
tT V h
Temperatura di taglio
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37A. BoschettoL. Bottini
Asportazione di truciolo
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38A. BoschettoL. Bottini
Stima della temperatura
Analisi sperimentale
utensile può: essere toccatoessere vistonon essere toccato né visto mercurio
isolante contatto elettrico
pirometro fresa
pezzo
macchina utensile
pirometro
termocoppia
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39A. BoschettoL. Bottini
Analisi numerica modellazione del processo, ad esempio con Equazioni di Fourier sulla trasmissione del calore
Analisi dimensionale
assumendo come variabili del processo di taglio
1. Vt (m / min) velocità di taglio [ L t-1]
2. A (mm 2) sezione del truciolo [ L2 ]
3. ks (N / mm2) pressione di taglio [ M L-1 t-2 ]
4. (W / m K) conducibilità termica del materiale [ M L t -3 T-1]
5. C (J / mm3 K) calore specifico (per unità di volume) [ M L-1 t -2 T-1 ]
6. T temperatura [ T ]
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40A. BoschettoL. Bottini
si determinano le 2 grandezze adimensionali:
affinché le grandezze siano adimensionalila somma degli esponenti di tutte le dimensionidevono essere = 0
1
2
, , , ,
, , , ,
a b c dt s t s
e f g it s t s
Q f V C K T V K C T
Q f V C K A V K C A
2 3 21
2 3 2 22
ba a b b c c c c d d d d
fe e f f g g g g i i i i
Q L t M L t M L t T M L T t T
Q L t M L t M L t T M L T t L
0 1 2 0 0 20 0 1 0
,2 3 2 0 2 3 2 0 0 2
1 0 0 1 2
L a b c d L e f g a eM b c d M f g i b ft a b c d t e f g i c gT c d T g i d i
Asportazione di truciolo
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41A. BoschettoL. Bottini
Sperimentalmente si trova fra Q1 e Q2una relazione empirica:
Q1 = C0 Q2n
per gli acciai :C0 = 0.4n = 0.3 (0.5)
Log Q1
Log Q2quindi (per n = 0.3):
= Co Ks Vt0.6 A0.3 / 0.6 C)0.4
1s
TQ KC
2
2 2
2
tV AQ
C
quindi:
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42A. BoschettoL. Bottini
Formazione del tagliente di riporto Built Up Edge (BUE)
Truciolo
Tagliente di riporto
Pezzo
Deposito
Utensile
Deposito
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43A. BoschettoL. Bottini
Riduzione del tagliente di riporto:
+ velocità di taglio
Aumento della temperatura all’interfaccia
Miglioramento delle condizione di attrito
- velocità di taglio+ temperuta ambiente+ angolo di spoglia frontale
+ lubrificazione
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44A. BoschettoL. Bottini
Meccanismi di fuori servizio utensile
DEFORMAZIONI PLASTICHE
modifica della forma dell’utensile,
degli angoli di taglio e delle dimensioni
ROTTURA FRAGILE
Di tipo improvviso
USURA PROGRESSIVA
Graduale modifica della geometria
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45A. BoschettoL. Bottini
Meccanismi di usura: - adesione- abrasione- diffusione- fatica
Modifica forma utensile: - cratere di usura- labbro di usura
Conseguenze: - aumento di Ft - aumento di T - indebolimento utensile
Usura utensili
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46A. BoschettoL. Bottini
Tagliente di riportoRotturaScheggiatura Criccatura da fatica
meccanicaMicrofessurazione
termica
Intaglio sul tagliente secondarioDeformazione plasticaCraterizzazioneUsura sul fianco
Principali forme diUsura degli utensili
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47A. BoschettoL. Bottini
• diretta- microscopio- rugosimetro- fotografia (analisi di immagini)- pesate differenziali
• indiretta- isotopi radioattivi- finitura superficiale- misura delle forze- misura della temperatura- vibrazioni
Misura dell’usura
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48A. BoschettoL. Bottini
AB
C
VB
Tempo di contatto
Usura dorsale
labbro d’usura VB
a: rottura del filo taglienteb: usura progressiva a V costantec: aumento catastrofico
VB
Asportazione di truciolo
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49A. BoschettoL. Bottini
Usura progressiva
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Tempo di lavorazione [s]
Vb [m
m]
Utensile WC non rivestitoMateriale: Al6061 con 10% Al2O3
Asportazione di truciolo
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50A. BoschettoL. Bottini
volumecratere
tempo di contatto
Vt
adesione, tagliente di riportodiffusione, reazioni chimiche
temperatura superficie utensile
°C500 600 700 800 900
acciaiosuperrapidocarburo
Usura frontale
Volume del cratere
Asportazione di truciolo
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51A. BoschettoL. Bottini
Criteri di usura
Cratere di usura KT / KM 0.1
KT 0.1 + 0.3 f
Labbro di usura 0.3 – 1.0
Un utensile deve essere cambiato quando: - la lavorazione supera i limiti di tolleranza
- la rugosità supera i valori ammissibili
- il labbro di usura è troppo grande
- il petto dell’utensile presenta un crateretroppo grande
Asportazione di truciolo
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52A. BoschettoL. Bottini
Influenzata da - materiale da lavorare- spessore truciolo- angolo di spoglia frontale- velocità di taglio- lubrorefrigerazione
approccio sperimentale
Ln Du
Ln Vt
Durata utensili
Asportazione di truciolo
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53A. BoschettoL. Bottini
Relazione di Taylor ottenuta empiricamentecon ripetute prove, con diversi materiali,diversi angoli, diverse condizioni di taglio
Vt x Dun = C
0.28 WC
n 0.12 HSS
0.70 Ceramici
C dipende da criterio di usurageometria utensilerapporto di forma del truciolotipo di lavorazionemateriale in lavorazione
Asportazione di truciolo
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54A. BoschettoL. Bottini
Vita utensile per varievelocità di taglioe vari criteri di usura
In un certo (limitato) campo la relazione è lineare
Asportazione di truciolo
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55A. BoschettoL. Bottini
Relazione di Taylor ottenuta empiricamentecon ripetute prove, con diversi materiali,diversi angoli, diverse condizioni di taglio
n dipende da materiale dell’ utensile
0.28 WC0.12 HSS0.70 Ceramici
C dipende da criterio di usurageometria utensilerapporto di forma del truciolotipo di lavorazionemateriale in lavorazione
è la Vt alla quale l’utensile dura 1 minuto
Vt x Dun = C
ln Du
ln Vt
1arctann
matematicamente graficamente
1 1ln ln lnu tD V Cn n
Asportazione di truciolo
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56A. BoschettoL. Bottini
Asportazione di truciolo
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57A. BoschettoL. Bottini
1. criterio : VBmax
2. variabili della lavorazione : Vt h, b, VB
3. tipo di relazione:
Legge di Taylor generalizzata
m = 0.44
x = 0.66 HSS0.4 WC
y = 0.46 HSS0.21 WC
NB: y < x e x - y = 0.2
mn VB
t u x y
c VBV Dh b
Asportazione di truciolo
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58A. BoschettoL. Bottini
Relazione di Kronemberg
A = b * hG = b / h
0.28 acciaif 0.20 ghise
0.1 non ferrosi 0.14 acciaig 0.1 ghise
0.1 non ferrosi carburo - acciaio 0.2-03
- ghisa 0.25q
HSS - acciaio 0.15- ghisa 0.25
605
qu VB
t gf
D cVGA
Asportazione di truciolo
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59A. BoschettoL. Bottini
cosa ottimizziamo? tempo di produzione tpcosto di produzione cptasso di profitto pr
strumenti relazioni vita utensilerelazioni forze / potenzerelazioni parametri / produzione
Ottimizzazione delle condizioni di taglio
vincoli potenzadeformazione del pezzodeformazione dell’utensilemin / max f Vtrugosità Ra = k f2 / r
Asportazione di truciolo
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60A. BoschettoL. Bottini
Asportazione di materiale
d
l
c
volume da asportare
tempo di contatto
velocità di asportazione
V l c d
c corse corsat
l ct n tb V
t tc
t
V l c dZ b V d A Vl ctb V
b
Asportazione di truciolo
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61A. BoschettoL. Bottini
Funzioni obiettivo
Tempo di produzione
Costo di produzione
to = tempi passivi (carico / scarico e ritorno utensile, attrezzaggio, avviamento, posizionamenti, afferraggi, etc. etc.)tcu = tempo cambio utensile
co = costo di attrezzaggiocm = costo orario (macchina, materiali, personale)cut = costo utensili
Tasso di profitto
0 0 1cu cup
u u
t tV V Vt t tZ Z D Z D
0 0 0
01' 1
cup m p cu m m m cu
u u u
utm cu
m u
tV V V Vc c c t c c c t c c cZ D Z Z D Z D
cVc c tZ c D
R = ricavi
Pr p
p
R ct
Asportazione di truciolo
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62A. BoschettoL. Bottini
Ricordando che Z = A * Vt
si ottiene
ovvero
11
0 2
nn
tt
kF k k VV
11
0 31 nt
t
kF k k VV
con tp cp
k0 to co + cm tok1 V/A cm V/Ak2 tcuV/(A*C1/n) cm (tcu + cut / cm) V/(A*C1/n) k3 k2 / k1n esponente della TaylorC costante della TaylorA sezione del trucioloV volume da asportare
cp = f ( Vt )
tp = f ( Vt )
cioè
un termine costanteAmbedue le funzioni hanno un termine crescente con Vt
un termine decrescente con Vt
Asportazione di truciolo
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63A. BoschettoL. Bottini
graficamente
Costo o Tempo (passivi)
Costo o Tempo (lavorazione)Costo o Tempo (utensili)
Vt
Costo Tempo Costo o Tempo (totale)
Asportazione di truciolo
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64A. BoschettoL. Bottini
Ricerca dei minimi
Funzione
Derivata prima
Derivata seconda
Velocità ottima
Durata alla velocità ottima
11
0 31 nt
t
kF k k VV
1
1 3
2
1 nt
t t
k n n k VFV nV
31
n
ottimanVn k
1
21 32
2 2 3
2 1 1 2 nt
t t
k n n n k VF
V n V
1
31 n
uottimanD k C
n
21
2 3 1 0 21
nn n
n
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
65A. BoschettoL. Bottini
Tempo Costo
Velocità ottima
Durata alla velocità ottima
>
<
1
1
n
n
ottimacu
C nVn t
1 1
11
nn
n nm
ottimaut m cu ut
cum
C nC C nVn C C t Cn t
C
1uottima cu
nD tn
11
utcu
ut m cu muottima
m
Cn tn C C t C
DnC n
utcu cu
m
Ct tC
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
66A. BoschettoL. Bottini
Ln Du
Ln Vt
45°
considerazioni
1
tcu acciaio = 3 tcu carburiCacciaio = 0.3 Ccarburinacciao = 0.12 ncarburo = 0.28
n<1
2 ipotizzando
( )
( )
1
81
acciaio cuu ottima acciaiocarburo
u ottimacu
carburo
n tD nnD t
n
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
67A. BoschettoL. Bottini
3 strategie
cp
tp
Vt opt costo Vt opt tempo Vt
cp
tpzona di massima redditività
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
68A. BoschettoL. Bottini
Moto di taglio - rettilineo- alternativo- rotatorio
all’utensileo al pezzo
Classificazione secondo i movimenti
Classificazione delle lavorazioniper asportazione di truciolo
Moto di avanzamento - continuo- intermittente
Moto di registrazione - per posizionare l’utensile in prossimità della zona di lavoro
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
69A. BoschettoL. Bottini
Classificazione secondo il contatto utensile pezzo
Continuo
Discontinuo
Monotaglienti - tornitura- limatura- piallatura- stozzatura
Bitaglienti - foratura
Pluritaglienti - brocciatura
Pluritaglienti - fresatura
Taglienti indefiniti - rettifica
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
70A. BoschettoL. Bottini
Rotatorio Rettilineo
Torni (pezzo) Limatrici (utensile)Trapani (utensile) Piallatrici (utensile)Alesatrici (utensile) Stozzatrici (utensile)Fresatrici (utensile) Brocciatrici (utensile)Rettificatrici (utensile)
In genere è più facile mettere in movimento ad elevata velocità l’utensile piuttosto che il pezzo
Classificazione secondo il moto di taglio
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
71A. BoschettoL. Bottini
Moto di taglio pezzo rotatorio
Moto di avanzamento utensile linearerettilineo o meno
Moto di registrazione utensile linearediscontinuo
Moto di lavoro elicoidale(tornitura longitudinale)
Moto di lavoro a spirale archimedea(tornitura di sfacciatura)
Tornitura
AvanzamentoUtensile
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
72A. BoschettoL. Bottini
Elementi caratteristici del tornio:
1
2
3
4
Struttura tornio I
1. bancale (guide)2. testa (mandrino)3. carro porta-utensile (torretta)4. controtesta
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
73A. BoschettoL. Bottini
Struttura tornio
Selettore velocità del mandrino Mandrino
autocentrantePorta utensile
Torretta
Carrello
Carro
TestaAlbero della contropunta
Contropunta
Controtesta
Manovella della avanzamento controtesta
Guide
Telaio
Selettore degli avanzamenti
Frizione
Contenitore dei trucioli
Grembiale
Leva della frizione
Leva di innesto dell’avanzamento longitudinale e trasversale
Barra dell’avanzamento
Barra a viteLeva di blocco del carro
Struttura tornio II
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
74A. BoschettoL. Bottini
Lavorazioni possibili
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
75A. BoschettoL. Bottini
tornitura cilindrica esterna
tornitura piana esternasfacciatura
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
76A. BoschettoL. Bottini
tornitura esterna di superfici complesse
tornitura interna
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
77A. BoschettoL. Bottini
filettatura internaesterna
esecuzione di gole
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
78A. BoschettoL. Bottini
troncatura
zigrinatura
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
79A. BoschettoL. Bottini
tra punta e contropunta con brida e disco menabrida
con autocentrante dall’esterno
con autocentrante dall’interno
con autocentrante con griffe tornibili
con piattaforma a griffe indipendenti
con piattaforma e squadra
su spina, tra punta e contropunta
Attrezzature per torni
con trascinatore frontale, fra le punte
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
80A. BoschettoL. Bottini
posizionamento relativo utensile / pezzo
Piano di lavoro
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
81A. BoschettoL. Bottini
angoli di registrazione angolo di inclinazione
forma dell’utensile
angoli della sezione normaleangoli del profilo
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
82A. BoschettoL. Bottini
Effetto di e sulla formazione del truciolo
= 90° ,
= 90° , =
= 45 , < 0
= 45 , > 0
= 90° ,
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
83A. BoschettoL. Bottini
FORZE DI TAGLIO
Ft : Fr : Ff1 : 1/2 - 1/4 : 1/4 - 1/8
Ft
90°15° 30° 45° 60° 75°
200 kN
400 kN
600 kN
800 kN
1000 kN
1200 kN
Fr
0 kN
Angolo di registrazione χ
Com
pone
nti d
ella
forz
a di
tagl
io
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
84A. BoschettoL. Bottini
A = h x b
h = a x sin b = p / sin
A = a x p
Individuazione della sezione del truciolo
p
a
A = sezione del trucioloh = spessore del truciolob = larghezza del trucioloa = avanzamento per girop = profondità di passata= angolo di registrazione del tagliente principale‘ = angolo dell’utensile robustezza dell’utensile
’
’
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
85A. BoschettoL. Bottini
Ft = Ks A
P = Fi Vi = Ft Vt + Fa Va + Fr Vr
Forza di taglio e potenza di lavorazione
Ks = pressione di taglio
Kso = pressione specifica di taglio
Vt = r = r 2 n / 60 / 1000 = d n / 60 / 1000 [rad / s]
n [giri / minuto]
r [mm]
a = [mm / giro]
Vt , Va, Vr [ m / s]
Va = a n / 60 / 1000
Vr = 0
60 s / min ; 1000 mm / m
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
86A. BoschettoL. Bottini
P = Ft d n / 60 /1000 + Fa a n / 60 / 1000 =
= n Ft ( d + a ) / 60 / 1000
essendo Fa = Ft
con [ 1/4 - 1/5 ] ≈ 3 d > alcuni mma < 1 mm/giro
e quindi, essendo > e d > a
in conclusione P = Ft Vt = Ft p d n = Ks a p d n / 60 / 1000
si ha che d >> a e quindi si può trascurare la Pa
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
87A. BoschettoL. Bottini
t = L / Va = L / a / n * 60 * 1000
Tempo di lavorazione
Vt = d n / 60 / 1000
Va = a n / 60 / 1000
Per ridurre il tempo di lavorazione si può: aumentare aaumentare n
aumenta la rugosità
aumenta la potenza richiesta
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
88A. BoschettoL. Bottini
La rugosità teoricadipende da fattori geometrici
Rugosità nelle operazioni di tornitura
La rugosità realedipende da: - deformazioni plastiche
- vibrazioni- dilatazioni termichedifferenziali
- attrito- struttura cristallina- velocità di taglio (vt , Ra )- angolo g (g , Ra )- raggio di raccordo fra i taglienti (r , Ra )- profondità di passata (p , Ra )- avanzamento (f , Ra )- usura utensile
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
89A. BoschettoL. Bottini
I° caso: taglienti non raccordati
ap
Rt
’
Linea di compenso
Va
’
a
a/2
A C
B
H
H’
D
D’
Ra = 1 / L y dx = 1 / a (AHH’ + ABC + CDD’) = 1 / a ( 2 a/2 /2) = /2
L
0
Rugosità teorica
Rt = 4 Ra (valida per profili simmetrici e rettilinei)e
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
90A. BoschettoL. Bottini
B
A C
P
’
a1 a2
a / 2
a / 2 = a1 + a2
Determinare: = ( a, 1 , 2 )
= a 1 tan = a2 tan ’
a1 = / tan
a2 = / tan ‘
a / 2 = ( 1/tan + 1/tan ‘ )
Ra = /2 = a/4 / ( 1/tan + 1/tan ‘ )
= a/2 / ( 1/tan + 1/tan ‘ )
‘ a
Ra aumenta
( ruotare l’utensile vuol dire far variare in senso opposto e ’ e quindi le tangenti )
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
91A. BoschettoL. Bottini
2° caso: taglienti raccordati:
Si dimostra……… l’effetto dell’avanzamento è analogo (al quadrato)l’effetto degli angoli di registrazione e sostituito dall’effetto del raggio di raccordo
Formula di Schmalzl -> Ra = 1000/32 a2 / r
a
+r
a [ mm ]r [ mm ]Ra [ m ](valida se lavora solo la parte raccordata)
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
92A. BoschettoL. Bottini
Sequenza delle operazionie scelta dei parametri
grezzo finito
-- fonderia
grezzo da
-- semilavorato da deformazione plastica
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
93A. BoschettoL. Bottini
Quanto deve essere asportato : la differenza fra quota del grezzo e quota del finito
Htot è noto
In quante passate Htot = H1 + H2 + …. + Hn
?
Elementi di valutazione: tolleranze richiestefinitura superficiale richiesta
tolleranze / finiture modeste poche passate, grande profonditàelevate molte passate, le ultime con piccola profondità
sgrossatura semifinitura finitura
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
94A. BoschettoL. Bottini
Come deve essere asportato : il più velocemente possibile
il più economicamente possibile
compatibilmente con i vincoli di -- tolleranze-- finiture-- forze-- potenze-- ………
Il più velocemente possibile vuol dire alla velocità di taglio ottima per il tempocon l’avanzamento più grande possibile
Il più economicamente possibile vuol dire alla velocità di taglio ottima per il costousurando gli utensili il meno posssibile
Compatibilmente con i vincoli vuol dire ……………..
?
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
95A. BoschettoL. Bottini
Compatibilmente con i vincoli vuol dire che: le forze in gioco non devono essere troppo elevate per evitare che il pezzo si infletta troppo (scarse tolleranze) piccoli p e a
l’avanzamento deve essere adeguato per ottenerela rugosità richiesta piccolo a
La Vt deve essere piccola per non usurare troppo gli utensili
l’utensile deve essere abbastanza robusto per non rompersi sotto l’azione delle forze di taglio grande
deve essere fatto con un materiale ‘povero’ per non costare troppo
la macchina deve essere abbastanza robusta per non deformarsi sotto l’azione delle forze di taglio
la macchina deve essere abbastanza potente per fornire adeguata Vt e F
Parametri
Utensili
Macchine
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
96A. BoschettoL. Bottini
Caso ideale: no forzeno deformazionirigidezza infinita
Caso reale: forzedeformazionielasticità
F
Tolleranze
p
’’’
va
vr
materiale realmente asportato
materiale idealmente asportato
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
97A. BoschettoL. Bottini
caso ideale
caso realemandrino autocentrante
caso realepunta e contropunta
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
98A. BoschettoL. Bottini
Soluzione: ridurre le forze ridurre la sezione del truciolo ridurre p e a
Riduzione di p: aumenta il numero di passate
Riduzione di a: aumenta il tempo della singola passata
Metodo del Ks
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
99A. BoschettoL. Bottini
Finiture
Relazione di Schmalzl
Aumentare raggio dell’utensile aumenta ingombro dell’utensile
Diminuire l’avanzamento aumenta il tempo della passata
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
100A. BoschettoL. Bottini
Forze
Metodo del Ks
forze troppo grandi basse tolleranze vedi soprasul pezzo
sull’utensile
sulla macchina
forze troppo grandi rischio rottura aumento (piccolo) usura
forze troppo grandi potenze elevate deformazioni danni e rischi vari
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
101A. BoschettoL. Bottini
Potenze
Se la potenza disponibile è inferiore alla potenza richiesta è necessario:
ridurre la potenza riducendo l’avanzamento porta a: finiture superficiali miglioriaumento dei tempi di lavorazione
ridurre la potenza riducendo la profondità di passata porta a: tolleranze miglioriaumento dei tempi di lavorazione
ridurre la potenza riducendo la velocità di taglio porta a: minore usura utensiliaumento dei tempi di lavorazione
ridurre le forze (a o p)oridurre la velocità
P = F Vt = Ks A Vt = Ks a p Vt
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
102A. BoschettoL. Bottini
Ottimizzazione vincolata multi parametri
Ottimizzazione vincolata pochi parametri
Ottimizzazione vincolata ad un parametro
Ottimizzazione non vincolata ad un parametro
potrebbero non esistere soluzioni
esiste sicuramente almeno una soluzione
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
103A. BoschettoL. Bottini
Moto di taglio utensile rotatorio
Fresatura
Moto di avanzamento pezzo linearerettilineo o meno
Moto di registrazione pezzo linearediscontinuo
Moto di lavoro cicloidale
Periferica asse fresa // superficie lavorata
Frontale “ “ “ “
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
104A. BoschettoL. Bottini
orizzontale verticale per attrezzisti
Struttura fresatrici
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
105A. BoschettoL. Bottini
spianatura taglio ruote dentate
Lavorazioni possibili
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
106A. BoschettoL. Bottini
esecuzione caveesecuzione scanalature
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
107A. BoschettoL. Bottini
fresatura di superfici complesse
contornatura
interna
esterna
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
108A. BoschettoL. Bottini
daavanzamento della fresa: f [mm/giro]Avanzamento per dente: fz [mm/giro]velocità di avanzamento: Vf = f n [mm/s]Numero di denti: z
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
109A. BoschettoL. Bottini
fresatura in discordanza
up milling
fresatura in concordanza
down milling
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
110A. BoschettoL. Bottini
Confronto up milling vs down milling
usura dorsale frontalequindi grande piccolo
il pezzo viene sollevato schiacciatoquindi basse tolleranze migliori tolleranze
il pezzo viene spinto contro l’utensile allontanato dall’utensilequindi moto regolare moto irregolarequindi sistema di recupero automatico dei giochi
zona di lavoro già lavorata crosta superficialenon adatta su grezzi di fonderia
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
111A. BoschettoL. Bottini
è necessario individuare latraiettoria del dente:
il moto relativo, somma del moto di avanzamento con il moto di taglio è dato dal rotolamento senza strisciamento di una polare mobile su una polare fissa;la fresa è solidale con la polare mobile
polare fissa
polare mobile
centro istantanea rotazione
Diagramma delle velocità di un punto sulla periferia della fresa quando si trova alle varie distanze dalla polare fissa
A’A B B’
f = z fz
fz
fz
y
x
Sezione del truciolo
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
112A. BoschettoL. Bottini
Con alcune ipotesi semplificative:- trascuriamo centro di istantanea rotazione- un solo dente in presa- denti dritti
lo spessore del truciolo vale:
lo spessore medio:
lo spessore massimo:
( da semplificare se dr << D )
sin sinzh AD AB AC f
0
1 2 r zmed
d fh h df D
da
max sin 2 1z zdr drh f fD D
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
113A. BoschettoL. Bottini
Le forze di taglio hanno quindi il seguente andamento:
Ft
t φ t 2
vibrazioni urtiusura utensile
avere almeno 3 denti in presa
tφ
θ1 θ2 θ3
fz fz fz
dr
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
114A. BoschettoL. Bottini
Potenza di lavorazione
(per un dente in presa)
Pa viene trascurata
,t sF K A
, 2t sDM K A
2 2 2t s s medio s a medD D DM K A K A K z d h
2t s a medM K d h DP
2 r zmed
d fhD
02z
2 n
s a r fs a r zt
K d d VK d d z f nP
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
115A. BoschettoL. Bottini
Rugosità teorica
fz x
y
c
per simmetria
viene soddisfatta per
ma per piccoli angoli
allora:
dobbiamo trovare l’ascissae l’ordinata del punto c
2z
cfx
sin2
zc f c
fR t V t
sin c ct t
2 2c
f t f
f f
tR V V V
2 2 2
2 2
z z z
czz
z
f f f
t fR z f n R z f R z
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
116A. BoschettoL. Bottini
L’ordinata y è la rugosità massima (altezza picco valle)
+ discordanza- concordanza
NB: la rugosità reale è maggiore
22
2
2 2 22
2
1 cos 1 1 sin 1 1
21 12 2 2 2 2
2
c c c
z
c zc
z
Y R t R t R t
ft fR R RR t f R z fR z
2 2 22
max max22 82zse R z fz zf fRR R
RR z f
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
117A. BoschettoL. Bottini
Fresatura frontaletraiettoria dente spessore del truciolo
arco di lavoro
1 1
2 2
1 2 1 2
' cos cos1 cos
sin sin sin sin
z
zmed
z z
h HH HC ffh h d d
f f
1 2sin sin 22 2
r zmed
d fD Dse dr hD
drφ2
θ
φ1
H’H C
A A’
B B’
O’
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
118A. BoschettoL. Bottini
Geometria delle frese frontali
materiali duritagliente robustopeggiore evacuazione truciolo
materiali duttili tagliente robustoevacuazione truciolo
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
119A. BoschettoL. Bottini
Finitura superficiale
Angolo di registrazione Inserto raschiante
Segni di lavorazione
inclinazione asse fresa
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
120A. BoschettoL. Bottini
eccentricità
diametro troppo piccolo
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
121A. BoschettoL. Bottini
Moto di taglio utensile rotatorio
Moto di avanzamento utensile rettilineo
Moto di registrazione utensile pezzo
Moto di lavoro elicoidale
lavorazioni
Foratura
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
122A. BoschettoL. Bottini
da banco, sensitivo a colonna radiale
Struttura trapani
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
123A. BoschettoL. Bottini
Struttura della punta:
codolo, testa, corpo
Grandezze caratteristiche:
angolo fra i taglienti
quadretto
faccette di affilatura
Punta elicoidale
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
124A. BoschettoL. Bottini
Refrigerata ad inserti a gradini doppia da centri svasatore svasatore conico bareno
Altri utensili per foratura
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
125A. BoschettoL. Bottini
Angoli di spoglia reali
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
126A. BoschettoL. Bottini
P1componenti resistenza all’avanzamentodella forza P3di taglio
P2 coppia di taglio
sezione del truciolo s = a/2 D/2
empiricamente P2 = 2 P1
P3
22
2
2 2 2 2 82 1 1 [ ]60 8 1000
st s
t s
KD a D DM P K a D
W M a D K n W
Forze di taglio
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
127A. BoschettoL. Bottini
Alesatura
Calibratura di un foro precedentemente eseguito mediante foratura
Utensile monotagliente o pluritagliente
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
128A. BoschettoL. Bottini
Struttura delle macchine
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
129A. BoschettoL. Bottini
Maschiatura
Utensile pluritagliente
Tagliente interrotto da 3 o 4 canali di forma e sezioni tali da avere una adeguata spoglia frontale
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
130A. BoschettoL. Bottini
Lavorazioni per moto di taglio rettilineo: brocciatura
Brocciatura interna
Brocciatura di superficie
Utensile multitagliente gradualmente diversificato per ottenere diverse lavorazioni con un’unica operazione
lavorazione:Utensile: prodotto:
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
131A. BoschettoL. Bottini
Geometria dei taglienti:
Meccanica di formazione del truciolo:
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
132A. BoschettoL. Bottini
Brocciatrice verticale
Struttura degli utensili
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
133A. BoschettoL. Bottini
StozzatriceStozzatura
Moto alternativo conferito all’utensile
Tipicamente utilizzata per l’esecuzione di:
LinguetteChiavetteCave
anche interne
Utensile HSSvelocità di taglio ~ 10 m/min
Utensile monotagliente
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
134A. BoschettoL. Bottini
Vecchia piallatrice
Operazioni obsolete:Limatura
Piallatura
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
135A. BoschettoL. Bottini
Segagione
Utensile multitagliente
Operazioni tipiche:
Moto di taglio continuo
Utensile flessibile
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
136A. BoschettoL. Bottini
Taglio delle ruote dentate
Con fresa di forma Con utensile a forma di ruota dentata
Diverse forme dell’utensile a seconda di:diametronumero di dentimodulo
Diversi utensili solo in dipendenza del modulo
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
137A. BoschettoL. Bottini
Riproduce la cinematica del moto di accoppiamento tra profili ad evolvente
Coltello dentiera
Moto di avanzamento: combinazione tra le rotazioni dell’utensile e della ruota in lavorazione con l’avvicinamento degli assi
Moto di taglio: alternativo dell’utensile
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
138A. BoschettoL. Bottini
Creatore Utensile pluritagliente
Taglio interrotto Cinematica
Permette la costruzione di ruote dentate cilindriche a denti elicoidali con e senza inclinazione
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
139A. BoschettoL. Bottini
Ruote coniche Utensile pluritagliente
Mediante frese di forma con avanzamento discontinuo per denti dritti
Mediante utensile e avanzamento continuo (ingranamento) per denti inclinati
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
140A. BoschettoL. Bottini
Finitura delle ruote dentate
Mole di forma
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
141A. BoschettoL. Bottini
Moto di taglio utensile rotatorio
Moto di avanzamento utensile / pezzo rettilineocurvilineo
Moto di registrazione utensile
Moto di lavoro (cicloidale) rettilineo
Lavorazioni per abrasione (rettifica)
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
142A. BoschettoL. Bottini
rettificatrice universale
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
143A. BoschettoL. Bottini
Tipiche forme delle mole
Montaggio mole
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
144A. BoschettoL. Bottini
codifica Norton
abrasivo - alundum Al2O3- carborundum SiC- borazon NB nitruro
di boro cubico- diamante
legante - vetrosi (forti, rigidibuona finitura)
argillesilicatifeldspati
- elastici (gomma)alta velocità e finitura
- resinosi (bachelite)- metallici
per diamante
Caratteristiche delle mole
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
145A. BoschettoL. Bottini
Esempio di codifica Norton
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
146A. BoschettoL. Bottini
Struttura delle mole: porosità per - maggiore raffreddamento- superficie di contatto estesa
aperta chiusa - materiali teneri a truciolo lungo
Durezza (del legante) della mola - capacità di trattenere i grani abrasivi
la mola dura deve essere ravvivata altrimenti i grani si arrotondano e perdono capacità di tagliare
la mola tenera presenta sempre nuovi grani perché cede facilmente sotto l’azione delle forze di taglio
mole diamantate (molto dure) ma con abrasivo durissimo
adatta per sgrossaturae per lavorazioni con buone tolleranze(se non ravvivata)
adatta per materiali durie per sgrossatura (bassetolleranze)
adatta materiali duri molto duri (WC)
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
147A. BoschettoL. Bottini
Altre caratteristiche
- disposizione casuale dei grani attiviutensile elementare indefinito
- sezione del truciolo piccola e variabile- fortemente negativo- elevato ricalcamento / strisciamento- elevato Ks- generazione di elevate quantità di calore
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
148A. BoschettoL. Bottini
Meccanica della rettifica
Formazione del truciolo
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
149A. BoschettoL. Bottini
Potenza = Ft vt
MRR x Ks = [mm3/s] [ N/mm2 mm/mm]
= da dr va Ks
-> Ft = Ks A va / vt
Sezione del truciolob = k1 h
Volume del singolo trucioloVc = 1/3 1/2 b h ls
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
150A. BoschettoL. Bottini
Lunghezza acro di contatto
Numero di trucioli
k2 = numero di grani attivi
Volume totale asportato
va vt dr comportamento tenero
s rl AB d D
2c t aN k V d
21 2
23
1 2 1 2
1 1 166 6
c c r t a a r a
a ra r ar
t tr t
V N k s d D k V d MR MRR d d V
V dV d Vs k dV Vk k d D V k k D
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
151A. BoschettoL. Bottini
Diverso modo di utilizzare l’energia/nuove forme di energia:
Energia meccanica - water-jet- abrasive-jet- ultrasuoni- deformazione alta velocità
Energia elettrochimica - erosione elettrochimica- scarica elettrochimica
Energia chimica - dissoluzione chimicaEnergia elettrica - elettroerosione
- fascio elettronicoEnergia termica - laser
- plasma
Lavorazioni non convenzionali
Lavorazioni non convenzionali
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
152A. BoschettoL. Bottini
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
153A. BoschettoL. Bottini
va tolleranza Ra stato superficiale[mm3/min] [mm] m
truciolo 105 0.01 1 incruditarettifica 103 0.001 0.3 incruditalappatura 100 00001 0.03 poco incruditaelettroerosione 102 0.01 0.2 fusalaser 103 0.5 10 fusaawj 104 0.05 10 incruditaelettrochimiche 103 0.05 0.3 inalterataultrasuoni 102 0.005 0.1 incrudita
HB
va
truciolo
elettroerosione
in funzione della durezza del materiale
Confronto tra varie tecnologie
Lavorazioni non convenzionali
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
154A. BoschettoL. Bottini
Fresatura elettro-chimica
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
155A. BoschettoL. Bottini
Elettro-erosione
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
156A. BoschettoL. Bottini
Elettro-erosione a filo
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
157A. BoschettoL. Bottini
Laser
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
158A. BoschettoL. Bottini
Fascio elettronico
Asportazione di truciolo
Tecnologie Meccaniche
159A. BoschettoL. Bottini
Water-Jet