Generalità sui parametri di taglio Sistemi di produzione

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L’asportazione di truciolo

Lavorazioni per asportazione di truciolo

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

n 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

Sovrametallo

Schema del processo

Sviluppocalore

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Schema del processo

¨ Φ : angolo di scorrimento

¨ γ : angolo di spoglia frontale

¨ β : angolo di taglio¨ α : angolo di spoglia

dorsale γ

Φ

( )γ+α−°=β 90α

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Analisi dei moti di lavoro

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Il moto di taglio

n Moto di taglio:¨ rotatorio¨ traslatorio

n Posseduto da:¨pezzo¨utensile

L

Il moto di taglio rotatorio

nL

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Il moto di taglio

n Velocità di taglio:

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

⋅⋅π=

minm

1000nDvt

Il moto di alimentazione

n Traslatorio:¨ longitudinale¨ trasversale

n Posseduto da:¨pezzo¨utensile

A

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Moto di avanzamento longitudinale

nL

A

Parametri caratteristici dell’alimentazione

n Avanzamento per giro a [mm/giro]

n Velocità di avanzamento:

⋅=

minmm

nava

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Il moto di appostamento

n Profondità di passata p [mm]

P

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

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

Il moto di lavoro

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Puntaelicoidale

Traslatorio, ut.Rotatorio, ut.Trapano

Ut. monotagliente

Traslatorio, ut.Rotatorio, pz.Tornio

FresaTraslatorio, pz.Rotatorio, ut.Fresatrice

UtensileAlimentazioneMoto di taglioMacchina

Il moto di lavoro

Esempi di moti - tornitura

P

A

L

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Esempi di moti - foratura

P - A

L

Esempi di moti - fresatura periferica

P

A

L

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Materiali per utensili

Caratteristiche fondamentali n Durezza ad alta temperatura

¨ l’utensile deve avere durezza maggiore del materiale lavorato

¨ la durezza deve essere mantenuta ad alte temperature

¨ per gli utensili si usa la prova Vickers HVn Resistenza all’ usura

¨ il materiale per utensile è tanto migliore quanto meno si usura durante lo strisciamento sul pezzo

n Resilienza¨ resistenza ai piccoli urti e alle vibrazioni presenti

durante il processo di lavorazione

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Caratteristiche chimiche dell’utensile

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

n Evitare le ossidazioni

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

La durezza Vickers di diversi materiali

Resistenzaa flessione

[MPa]

10000

5000

1000

2000

1000 2000 3000 4000 5000

Acciai rapidi

Carburi metalliciCeramici

C.B.N.

Diamante

HV

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Materiali per utensili

n Acciai rapidi e superrapidi¨ leghe 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 economici¨ buona resilienza

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

Materiali per utensili

n Materiali ceramici¨ sinterizzazioni di ossidi di alluminio e ossidi

alcalino terrosi¨ temperatura di utilizzo fino a 1200°C¨ prestazioni elevate (HV 2000)

n CBN (Cubic Boron Nitrate)¨ durezza simile al diamante con lavorazioni su

qualsiasi materiale¨ uso oltre 1200°C¨ molto costosi ma in continua espansione

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Materiali per utensili

n Diamante¨molto costoso¨ innesco di fenomeni di diffusione di C nell’acciaio¨utilizzato principalmente su leghe leggere

Sommario della lezione

n Il processo di taglio non avviene per pura separa-zione di strati metallici ma è affine alla ricalcatura con scorrimento plastico dei piani cristallini

n Le macchine utensili per asportazione di truciolo sono classificate in funzione dei moti di taglio e di alimentazione

n Gli utensili devono avere elevate proprietà di durezza a caldo e di resilienza, le due proprietà sono però in conflitto tra loro