Fresatura Rettifica Altre lavorazioni · 32 Tecnologia Meccanica 1 Tornitura cilindrica esterna di...

Dipartimento di MeccanicaSezione Tecnologie Meccaniche e Produzione

Tecnologia Meccanica 11

LE LAVORAZIONI INDUSTRIALI

TornituraForatura

Fresatura Rettifica

Altre lavorazioni

LAVORAZIONI INDUSTRIALI

Nelle lavorazioni industriali per asportazione di truciolo sono sempre presenti:

– Pezzo Grezzo

– Macchina Utensile

– Utensile

– Attrezzatura

TORNITURA

Obiettivo: ottenere superfici assialsimmetriche

• Moto di taglio: di tipo rotatorio uniforme, intorno all’asse di tornitura, posseduto dal pezzo

• Moto di avanzamento: di tipo traslatorio uniforme, rettilineo o curvilineo, posseduto dall’utensile

TORNITURA

TORNITURASuperfici piane - Ottenute con:• avanzamento longitudinale e // all’asse di rotazione del pezzo per

lavorazione, con utensile a coltello, di uno spallamento

• avanzamento trasversale e ⊥ all’asse di rotazione del pezzo(sfacciatura e troncatura)

Superfici cilindriche - Ottenute con:• avanzamento longitudinale e // all’asse di rotazione del pezzo

Calotte sferiche – Ottenute con:• Avanzamenti longitudinale e trasversale tali da far descrivere

all’utensile un arco di cerchio con asse ortogonale incidente

quello di rotazione del pezzo

Superfici toroidali – Ottenute con:• Come nel punto precedente ma con assi ortogonali ma sghembi

rispetto a quello di rotazione del pezzo

Superfici coniche - Ottenute con:• avanzamento con moto rettilineo secondo una direzione

complanare ed obliqua rispetto all’asse di rotazione del pezzo

TORNITURA

Filettature – Ottenute con:

• avanzamento longitudinale, pari al passo, impresso ad un

utensile di forma (corrispondente al vano tra due filetti adiacenti)

Superfici di rivoluzione di forma generica – Ottenute con:

• avanzamenti longitudinale e trasversale risultanti in una traiettoria

dell’utensile del tutto generica (anche se generalmente composta

da segmenti rettilinei ed archi di cerchio)

TORNITURA

Tornitura interna:

• Si lavora la parete di un foro, passante o cieco

Tornitura esterna:

• Si lavora la superficie esterna del pezzo

In entrambi i casi si possono eseguire sia moti di avanzamento longitudinali, sia trasversali

TORNITURA

•Tornitura esterna con avanzamento longitudinale (a – e)

•Tornitura esterna con avanzamento trasversale (f – q)

•Foratura e allargatura (r, s)

•Tornitura interna con avanzamento longitudinale e trasversale (t – y)

TORNIO

Tornio parallelo manuale

Comando movimenti barra o

madrevite

Comando cambio di velocità

Mandrino autocentrante

Vite per fissaggio torretta

Rubinetto per liquido refrigerante

Contropunta

Controtesta

Volantino movimento contropunta

Madrevite

Barra avanzamento automatico

Barra avviamento rotazione mandrinoBancaleCarro

Comandi cambio di avanzamenti e passi per

filettature

TORNIO

Torretta portautensili

Volantino slitta

trasversale

Comando

avanzamento

automatico

longitudinale

Volantino spostamento

manuale del carro

Volantino slitta

portautensili

Comando avanzamento

automatico trasversale

Avviamento

rotazione

mandrino

Innesto

madrevite

TORNIO

TORNIO: Mandrino Autocentrante

TORNIO: Controtesta e Lunetta

Lunetta

Controtesta

TORNIO: Contropunta

TORNITURA

• Parametri di lavorazione caratteristici:

– avanzamento a [mm/giro]

– profondità di passata p [mm]

– spessore di truciolo s [mm]

– sezione di truciolo S [mm2]

– velocità di taglio vt [m/min]

Sezione teorica: è data dal

prodotto fra profondità di passata e avanzamento:

S = a · p

SEZIONE DEL TRUCIOLO

Sezione equivalente:

è l’area del parallelogramma

di cui un lato è pari alla lunghezza del profilo utensile

in presa con il materiale le e

l’altezza è pari a se (spessore del truciolo equivalente):

se = S / le = (a p) / le

Se = se le

SEZIONE DEL TRUCIOLO

Sezione reale: è la sezione effettiva del truciolo dopo

il distacco dal pezzo.

Sr = s1 l1

FORZE E POTENZAIN TORNITURA

FORZE IN TORNITURA

Componenti della forza

Fa = Forza di avanzamento

Fr = Forza di repulsione

Ft = Forza di taglio

POTENZA IN TORNITURA

Calcolata attraverso il prodotto scalare:

Poiché: vr = 0

Inoltre:

Quindi:

rraatt vFvFvFvRP ++=×=rr

tata FFvv <<<

ttvFP =

aatt vFvFP +=

ATTREZZATURA

Serve per:

– definire in maniera univoca la posizione del pezzo

in lavorazione (riferimento)

– bloccare il pezzo in lavorazione (bloccaggio)

• il pezzo non deve spostarsi sotto l’azione delle

forze di lavorazione

ATTREZZATURA

Foro da centro

ATTREZZATURA

Bloccaggio pezzi

Tornitura cilindrica esterna

• tra le punte

• brida + menabrida

• trascinatore frontale

Tornitura cilindrica

esterna / interna

piattaforma a tre griffe

autocentranti

Bloccaggio pezzi

Tornitura cilindrica esterna / interna

piattaforma a quattro griffe

indipendenti

Bloccaggio pezzi

Tornitura cilindrica esterna / interna

montaggio a sbalzo o con contropunta

Bloccaggio pezzi

Tornitura cilindrica esterna / interna di pezzi piccoli

• pinze elastiche

Bloccaggio pezzi

Tornitura cilindrica esterna di pezzi snelli

• supporto del pezzo tramite lunetta

Bloccaggio pezzi

Verifiche in tornitura

Affinché una lavorazione sia realizzabile è necessario verificare che:

– la profondità di passata considerata sia compatibile con

l’utensile selezionato

– l’avanzamento selezionato sia nell’intervallo di

ammissibilità 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

Verifiche in tornitura

…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

Verifiche sull’attrezzatura

Verifica dell’autocentranteMomento di taglio: Mt = Ft D / 2

Momento resistente: Mr = z µµµµ p A D* / 2

dove:z = numero di griffe dell’autocentrante;

p = pressione di contatto griffa-pezzo;A = area di contatto griffa-pezzo;

µ = coefficiente di attrito statico;D = diametro del pezzo in corrispondenza dell’utensile;D* = diametro del pezzo in corrispondenza delle griffe.

µ =0.15 per griffe in acciaio dolce;0.25 per griffe con profilo ondulato;

0.35 ÷ 0.8 per griffe rigate in acciaio temprato.

Verifica dell’autocentrante

Affinché la lavorazione sia eseguibile, si deve verificare che:

Mt = Ft D / 2 < Mr = z µµµµ p A D* / 2

N.B.Se i dispositivi dell’autocentrante sono di tipo meccanico,allora la pressione di contatto p varia con la velocità dirotazione n: se n aumenta, p diminuisce!

INFLESSIONEDEL PEZZO

INFLESSIONE DEL PEZZO

Caso 1: a sbalzo (autocentrante)

[mm]JE

⋅⋅=

N.B.La freccia f è massimaquando la forza èapplicata all’estremitàlibera.

Caso 2: autocentrante - contropunta

[mm]JE

⋅⋅≈

1N.B.La freccia f è massimaquando L1 ≈≈≈≈ 0.6 L

Caso 3: tra le punte (punta - contropunta)

[mm]JE

⋅⋅=

1N.B.La freccia f è massimaquando L1 = L/2

Caso 1: a sbalzo (autocentrante)

Caso 2: autocentrante -contropunta

Caso 3: tra le punte

(punta - contropunta)[mm]

⋅⋅=

[mm]JE

⋅⋅≈

[mm]JE

⋅⋅=

RUGOSITA’SUPERFICIALE

RUGOSITA’ SUPERFICIALERugosità Teorica: utensile con raggio di punta nullo

Si calcola “a”:

Poiché:

Si ottiene:

( )χχ cotgcotg +′=

maxRRDB t ==

)µm(10cotgcotg

max ⋅+′

maxRRa =

RUGOSITA’ SUPERFICIALEInfluenza dell’avanzamento “a” e del raggio di punta “r”

RUGOSITA’ SUPERFICIALEInfluenza della velocità di taglio sulla rugosità reale

Esempio dell’influenza dell’avanzamento

1000Ra =

RUGOSITA’ SUPERFICIALE

Schmaltz

Tipologie utensili

Fig 5.17

Tornitura esterna

Tornitura interna

Filettatura

Schema di realizzazione

Fig 5.22 2

Utensili per filettare

Fig 5.23

Filettatura

Modalità di esecuzione di una filettatura

Filettatura

Utensili speciali

Troncatura

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