CICLO DI LAVORAZIONE

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Realizzato da Gianluca Mattaroccia studente di Ingegneria Meccanica dell’Università degli studi di Cassino 1 Anno accademico 2001-2002  Dipartiment o di Ingegneria Industriale Corso di laurea in Ingegneria Meccanica  Corso di Tecnologia Meccanica Prof. Luigi Carrino CICLO DI LAVORAZIONE PER LA REALIZZAZIONE DI UNA BUSSOLA DI POS IZIONE Studente: Gianluca Mattaroccia

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Realizzato da Gianluca Mattaroccia studente di Ingegneria Meccanica dellrsquoUniversitagrave degli studi di Cassino

1

Anno accademico 2001-2002

Dipartimento di Ingegneria Industriale

Corso di laurea in Ingegneria Meccanica

Corso di Tecnologia Meccanica

Prof Luigi Carrino

CICLO DI LAVORAZIONE PER

LA REALIZZAZIONE DI UNA BUSSOLA DI POSIZIONE

Studente Gianluca Mattaroccia

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INDICE

INTRODUZIONE helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2

CAP 1 - SCELTA DEL MATERIALE E DELLrsquoATTREZZATURA helliphellip 3

bull Scelta del materiale 3

bull Scelta dellrsquoattrezzatura 4

CAP 2 - STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE helliphelliphellip 5

bull Studio tolleranza 45p7 6

bull Studio tolleranza 29H7 10

CAP 3 - DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI helliphelliphellip 13

bull Tornitura piana superficie S1 13

bull Tornitura cilindrica esterna superficie SP1 22

bull Tornitura cilindrica esterna superficie S3 27

bull Esecuzione gola esterna 43

bull Foratura superficie SR1 44

bull Allargatura superficie S6 49

bull Tornitura cilindrica interna superficie S7 54

bull Filettatura M27x3 56

bull Troncatura superficie S5 61

bull Tornitura piana superficie S9 66

bull Tornitura cilindrica interna superficie S7 71

bull Esecuzione gola interna 80

CAP 4 - DOCUMENTI ALLEGATI helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 83

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INTRODUZIONE

La finalitagrave del presente lavoro egrave la realizzazione di una bussola di posizione parte

utilizzabile in un congegno piugrave articolato a partire da un profilato di forma cilindrica

mediante lavorazioni con asportazioni di truciolo

Si sono investigate le migliori procedure possibili per la realizzazione pratica dellrsquo

oggetto in modo tale da rispettare i parametri morfologici e dimensionali del disegno di

lavorazione ottimizzare il processo di produzione e utilizzare con la migliore resa le

macchine e le attrezzature a nostra disposizione

Si egrave ipotizzata una procedura per la realizzazione di un campione limitato di pezzi

utilizzando quindi una macchina semiautomatica per tornitura Lrsquointero ciclo di lavoro

si compie in una sola fase Si sono ridotti al minimo i riposizionamenti del pezzo in

lavorazione cosigrave da avere due sole sottofasi Si egrave verificato che la potenza assorbita in

ogni operazione elementare fosse compatibile con quella della macchina utensile Le

fonti per la scelta delle attrezzature e dei parametri di lavoro sono state il testo Giusti-

Santochi il catalogo della Sandvik norme UNI manuale dellrsquoIngegnere vademecum

per disegnatori e tecnici Di ogni operazione elementare si sono calcolati anche i tempi

attivi di lavorazione

In base ai parametri di taglio di finitura si egrave infine stimata la rugositagrave teorica (cioegrave a

meno di vibrazioni o posizionamenti anomali) delle superfici funzionali in modo da

avere unrsquoindicazione della qualitagrave finale delle medesime

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CAPITOLO 1 SCELTA DEL MATERIALE E DELLE ATTREZZATURE

SCELTA DEL MATERIALE

Il materiale utilizzato per la bussola di posizione egrave quello specificato nel disegno di

progetto cioegrave il 12 Ni Cr 3 UNI 5331-64

Ersquo inoltre prevista unrsquo operazione di tempra ed una di cementazione al fine di

migliorare i parametri di resistenza alla trazione la durezza e quindi la resistenza

allrsquousura particolarmente importante per lrsquoapplicazione cui egrave destinato il pezzo(Otturatore a scatto per attrezzature)

Si tratta di un acciaio debolmente legato con percentuale di carbonio 012 di nichel

075

Di seguito vengono riportate alcune proprietagrave meccaniche del nostro materiale

bull Resistenza alla trazione Rm = 750 Nmm2

bull

Resistenza in campo elastico RP 02 = 490 Nmm

2

bull Allungamento percentuale Amin = 10

bull Resilienza KCU = 325 J

bull Durezza HB = 180

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SCELTA DELLrsquoATTREZZATURA

Delle tre macchine utensili a nostra disposizione abbiamo scelto il tornio parallelo TP2

Alla base di questa scelta vi egrave una considerazione di carattere puramente energetico

infatti mentre uno dei torni presentava una potenza (51 kw) inferiore a quella assorbita

in alcune operazioni del nostro processo di lavorazione lrsquoaltro aveva una potenza

marcatamente superiore (15 kw) a quella a noi necessaria ed era quindi sovra

dimensionato rispetto alle nostre esigenze

La macchina utensile da noi scelta ha una potenza di 8 kw ed un rendimento pari a 08

Le sue caratteristiche dimensionali consentono un agevole manipolazione del

semilavorato di partenza

In allegato sono riportate minuziosamente le altre caratteristiche geometriche e

funzionali

Gli accessori di supporto alla lavorazione sono riportati di volta in volta nei fogli di fase

del capitolo 3 di questa trattazione

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CAPITOLO 2 STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE

Figura 1

Come possiamo notare dal disegno del particolare da realizzare le lavorazioni che

eseguiremo dovranno rispettare dei limiti di tolleranza imposti a priori Le tolleranze

presenti sul nostro particolare sono quattro

1 Tolleranza sul diametro esterno della boccola 45 p 7

2 Tolleranza sul diametro interno della boccola 29 H 7

3 Tolleranza su una dimensione lineare 8plusmn02

4 Tolleranza sulla filettatura M27

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Studio della tolleranza 45 p 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 45 mm

3 Posizione della zona di tolleranza per albero p

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

30 lt 45 lt50

dove 45 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT= 25 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base alla posizione della zona di tolleranza

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Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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Fig4

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Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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2

INDICE

INTRODUZIONE helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2

CAP 1 - SCELTA DEL MATERIALE E DELLrsquoATTREZZATURA helliphellip 3

bull Scelta del materiale 3

bull Scelta dellrsquoattrezzatura 4

CAP 2 - STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE helliphelliphellip 5

bull Studio tolleranza 45p7 6

bull Studio tolleranza 29H7 10

CAP 3 - DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI helliphelliphellip 13

bull Tornitura piana superficie S1 13

bull Tornitura cilindrica esterna superficie SP1 22

bull Tornitura cilindrica esterna superficie S3 27

bull Esecuzione gola esterna 43

bull Foratura superficie SR1 44

bull Allargatura superficie S6 49

bull Tornitura cilindrica interna superficie S7 54

bull Filettatura M27x3 56

bull Troncatura superficie S5 61

bull Tornitura piana superficie S9 66

bull Tornitura cilindrica interna superficie S7 71

bull Esecuzione gola interna 80

CAP 4 - DOCUMENTI ALLEGATI helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 83

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3

INTRODUZIONE

La finalitagrave del presente lavoro egrave la realizzazione di una bussola di posizione parte

utilizzabile in un congegno piugrave articolato a partire da un profilato di forma cilindrica

mediante lavorazioni con asportazioni di truciolo

Si sono investigate le migliori procedure possibili per la realizzazione pratica dellrsquo

oggetto in modo tale da rispettare i parametri morfologici e dimensionali del disegno di

lavorazione ottimizzare il processo di produzione e utilizzare con la migliore resa le

macchine e le attrezzature a nostra disposizione

Si egrave ipotizzata una procedura per la realizzazione di un campione limitato di pezzi

utilizzando quindi una macchina semiautomatica per tornitura Lrsquointero ciclo di lavoro

si compie in una sola fase Si sono ridotti al minimo i riposizionamenti del pezzo in

lavorazione cosigrave da avere due sole sottofasi Si egrave verificato che la potenza assorbita in

ogni operazione elementare fosse compatibile con quella della macchina utensile Le

fonti per la scelta delle attrezzature e dei parametri di lavoro sono state il testo Giusti-

Santochi il catalogo della Sandvik norme UNI manuale dellrsquoIngegnere vademecum

per disegnatori e tecnici Di ogni operazione elementare si sono calcolati anche i tempi

attivi di lavorazione

In base ai parametri di taglio di finitura si egrave infine stimata la rugositagrave teorica (cioegrave a

meno di vibrazioni o posizionamenti anomali) delle superfici funzionali in modo da

avere unrsquoindicazione della qualitagrave finale delle medesime

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4

CAPITOLO 1 SCELTA DEL MATERIALE E DELLE ATTREZZATURE

SCELTA DEL MATERIALE

Il materiale utilizzato per la bussola di posizione egrave quello specificato nel disegno di

progetto cioegrave il 12 Ni Cr 3 UNI 5331-64

Ersquo inoltre prevista unrsquo operazione di tempra ed una di cementazione al fine di

migliorare i parametri di resistenza alla trazione la durezza e quindi la resistenza

allrsquousura particolarmente importante per lrsquoapplicazione cui egrave destinato il pezzo(Otturatore a scatto per attrezzature)

Si tratta di un acciaio debolmente legato con percentuale di carbonio 012 di nichel

075

Di seguito vengono riportate alcune proprietagrave meccaniche del nostro materiale

bull Resistenza alla trazione Rm = 750 Nmm2

bull

Resistenza in campo elastico RP 02 = 490 Nmm

2

bull Allungamento percentuale Amin = 10

bull Resilienza KCU = 325 J

bull Durezza HB = 180

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5

SCELTA DELLrsquoATTREZZATURA

Delle tre macchine utensili a nostra disposizione abbiamo scelto il tornio parallelo TP2

Alla base di questa scelta vi egrave una considerazione di carattere puramente energetico

infatti mentre uno dei torni presentava una potenza (51 kw) inferiore a quella assorbita

in alcune operazioni del nostro processo di lavorazione lrsquoaltro aveva una potenza

marcatamente superiore (15 kw) a quella a noi necessaria ed era quindi sovra

dimensionato rispetto alle nostre esigenze

La macchina utensile da noi scelta ha una potenza di 8 kw ed un rendimento pari a 08

Le sue caratteristiche dimensionali consentono un agevole manipolazione del

semilavorato di partenza

In allegato sono riportate minuziosamente le altre caratteristiche geometriche e

funzionali

Gli accessori di supporto alla lavorazione sono riportati di volta in volta nei fogli di fase

del capitolo 3 di questa trattazione

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6

CAPITOLO 2 STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE

Figura 1

Come possiamo notare dal disegno del particolare da realizzare le lavorazioni che

eseguiremo dovranno rispettare dei limiti di tolleranza imposti a priori Le tolleranze

presenti sul nostro particolare sono quattro

1 Tolleranza sul diametro esterno della boccola 45 p 7

2 Tolleranza sul diametro interno della boccola 29 H 7

3 Tolleranza su una dimensione lineare 8plusmn02

4 Tolleranza sulla filettatura M27

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7

Studio della tolleranza 45 p 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 45 mm

3 Posizione della zona di tolleranza per albero p

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

30 lt 45 lt50

dove 45 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT= 25 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base alla posizione della zona di tolleranza

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8

Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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10

Fig4

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11

Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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3

INTRODUZIONE

La finalitagrave del presente lavoro egrave la realizzazione di una bussola di posizione parte

utilizzabile in un congegno piugrave articolato a partire da un profilato di forma cilindrica

mediante lavorazioni con asportazioni di truciolo

Si sono investigate le migliori procedure possibili per la realizzazione pratica dellrsquo

oggetto in modo tale da rispettare i parametri morfologici e dimensionali del disegno di

lavorazione ottimizzare il processo di produzione e utilizzare con la migliore resa le

macchine e le attrezzature a nostra disposizione

Si egrave ipotizzata una procedura per la realizzazione di un campione limitato di pezzi

utilizzando quindi una macchina semiautomatica per tornitura Lrsquointero ciclo di lavoro

si compie in una sola fase Si sono ridotti al minimo i riposizionamenti del pezzo in

lavorazione cosigrave da avere due sole sottofasi Si egrave verificato che la potenza assorbita in

ogni operazione elementare fosse compatibile con quella della macchina utensile Le

fonti per la scelta delle attrezzature e dei parametri di lavoro sono state il testo Giusti-

Santochi il catalogo della Sandvik norme UNI manuale dellrsquoIngegnere vademecum

per disegnatori e tecnici Di ogni operazione elementare si sono calcolati anche i tempi

attivi di lavorazione

In base ai parametri di taglio di finitura si egrave infine stimata la rugositagrave teorica (cioegrave a

meno di vibrazioni o posizionamenti anomali) delle superfici funzionali in modo da

avere unrsquoindicazione della qualitagrave finale delle medesime

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4

CAPITOLO 1 SCELTA DEL MATERIALE E DELLE ATTREZZATURE

SCELTA DEL MATERIALE

Il materiale utilizzato per la bussola di posizione egrave quello specificato nel disegno di

progetto cioegrave il 12 Ni Cr 3 UNI 5331-64

Ersquo inoltre prevista unrsquo operazione di tempra ed una di cementazione al fine di

migliorare i parametri di resistenza alla trazione la durezza e quindi la resistenza

allrsquousura particolarmente importante per lrsquoapplicazione cui egrave destinato il pezzo(Otturatore a scatto per attrezzature)

Si tratta di un acciaio debolmente legato con percentuale di carbonio 012 di nichel

075

Di seguito vengono riportate alcune proprietagrave meccaniche del nostro materiale

bull Resistenza alla trazione Rm = 750 Nmm2

bull

Resistenza in campo elastico RP 02 = 490 Nmm

2

bull Allungamento percentuale Amin = 10

bull Resilienza KCU = 325 J

bull Durezza HB = 180

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5

SCELTA DELLrsquoATTREZZATURA

Delle tre macchine utensili a nostra disposizione abbiamo scelto il tornio parallelo TP2

Alla base di questa scelta vi egrave una considerazione di carattere puramente energetico

infatti mentre uno dei torni presentava una potenza (51 kw) inferiore a quella assorbita

in alcune operazioni del nostro processo di lavorazione lrsquoaltro aveva una potenza

marcatamente superiore (15 kw) a quella a noi necessaria ed era quindi sovra

dimensionato rispetto alle nostre esigenze

La macchina utensile da noi scelta ha una potenza di 8 kw ed un rendimento pari a 08

Le sue caratteristiche dimensionali consentono un agevole manipolazione del

semilavorato di partenza

In allegato sono riportate minuziosamente le altre caratteristiche geometriche e

funzionali

Gli accessori di supporto alla lavorazione sono riportati di volta in volta nei fogli di fase

del capitolo 3 di questa trattazione

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6

CAPITOLO 2 STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE

Figura 1

Come possiamo notare dal disegno del particolare da realizzare le lavorazioni che

eseguiremo dovranno rispettare dei limiti di tolleranza imposti a priori Le tolleranze

presenti sul nostro particolare sono quattro

1 Tolleranza sul diametro esterno della boccola 45 p 7

2 Tolleranza sul diametro interno della boccola 29 H 7

3 Tolleranza su una dimensione lineare 8plusmn02

4 Tolleranza sulla filettatura M27

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7

Studio della tolleranza 45 p 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 45 mm

3 Posizione della zona di tolleranza per albero p

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

30 lt 45 lt50

dove 45 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT= 25 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base alla posizione della zona di tolleranza

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8

Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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10

Fig4

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11

Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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16

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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4

CAPITOLO 1 SCELTA DEL MATERIALE E DELLE ATTREZZATURE

SCELTA DEL MATERIALE

Il materiale utilizzato per la bussola di posizione egrave quello specificato nel disegno di

progetto cioegrave il 12 Ni Cr 3 UNI 5331-64

Ersquo inoltre prevista unrsquo operazione di tempra ed una di cementazione al fine di

migliorare i parametri di resistenza alla trazione la durezza e quindi la resistenza

allrsquousura particolarmente importante per lrsquoapplicazione cui egrave destinato il pezzo(Otturatore a scatto per attrezzature)

Si tratta di un acciaio debolmente legato con percentuale di carbonio 012 di nichel

075

Di seguito vengono riportate alcune proprietagrave meccaniche del nostro materiale

bull Resistenza alla trazione Rm = 750 Nmm2

bull

Resistenza in campo elastico RP 02 = 490 Nmm

2

bull Allungamento percentuale Amin = 10

bull Resilienza KCU = 325 J

bull Durezza HB = 180

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SCELTA DELLrsquoATTREZZATURA

Delle tre macchine utensili a nostra disposizione abbiamo scelto il tornio parallelo TP2

Alla base di questa scelta vi egrave una considerazione di carattere puramente energetico

infatti mentre uno dei torni presentava una potenza (51 kw) inferiore a quella assorbita

in alcune operazioni del nostro processo di lavorazione lrsquoaltro aveva una potenza

marcatamente superiore (15 kw) a quella a noi necessaria ed era quindi sovra

dimensionato rispetto alle nostre esigenze

La macchina utensile da noi scelta ha una potenza di 8 kw ed un rendimento pari a 08

Le sue caratteristiche dimensionali consentono un agevole manipolazione del

semilavorato di partenza

In allegato sono riportate minuziosamente le altre caratteristiche geometriche e

funzionali

Gli accessori di supporto alla lavorazione sono riportati di volta in volta nei fogli di fase

del capitolo 3 di questa trattazione

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CAPITOLO 2 STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE

Figura 1

Come possiamo notare dal disegno del particolare da realizzare le lavorazioni che

eseguiremo dovranno rispettare dei limiti di tolleranza imposti a priori Le tolleranze

presenti sul nostro particolare sono quattro

1 Tolleranza sul diametro esterno della boccola 45 p 7

2 Tolleranza sul diametro interno della boccola 29 H 7

3 Tolleranza su una dimensione lineare 8plusmn02

4 Tolleranza sulla filettatura M27

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7

Studio della tolleranza 45 p 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 45 mm

3 Posizione della zona di tolleranza per albero p

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

30 lt 45 lt50

dove 45 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT= 25 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base alla posizione della zona di tolleranza

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8

Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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Fig4

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Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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SCELTA DELLrsquoATTREZZATURA

Delle tre macchine utensili a nostra disposizione abbiamo scelto il tornio parallelo TP2

Alla base di questa scelta vi egrave una considerazione di carattere puramente energetico

infatti mentre uno dei torni presentava una potenza (51 kw) inferiore a quella assorbita

in alcune operazioni del nostro processo di lavorazione lrsquoaltro aveva una potenza

marcatamente superiore (15 kw) a quella a noi necessaria ed era quindi sovra

dimensionato rispetto alle nostre esigenze

La macchina utensile da noi scelta ha una potenza di 8 kw ed un rendimento pari a 08

Le sue caratteristiche dimensionali consentono un agevole manipolazione del

semilavorato di partenza

In allegato sono riportate minuziosamente le altre caratteristiche geometriche e

funzionali

Gli accessori di supporto alla lavorazione sono riportati di volta in volta nei fogli di fase

del capitolo 3 di questa trattazione

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6

CAPITOLO 2 STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE

Figura 1

Come possiamo notare dal disegno del particolare da realizzare le lavorazioni che

eseguiremo dovranno rispettare dei limiti di tolleranza imposti a priori Le tolleranze

presenti sul nostro particolare sono quattro

1 Tolleranza sul diametro esterno della boccola 45 p 7

2 Tolleranza sul diametro interno della boccola 29 H 7

3 Tolleranza su una dimensione lineare 8plusmn02

4 Tolleranza sulla filettatura M27

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7

Studio della tolleranza 45 p 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 45 mm

3 Posizione della zona di tolleranza per albero p

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

30 lt 45 lt50

dove 45 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT= 25 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base alla posizione della zona di tolleranza

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8

Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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10

Fig4

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11

Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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6

CAPITOLO 2 STUDIO DELLE TOLLERANZE DI LAVORAZIONE

Figura 1

Come possiamo notare dal disegno del particolare da realizzare le lavorazioni che

eseguiremo dovranno rispettare dei limiti di tolleranza imposti a priori Le tolleranze

presenti sul nostro particolare sono quattro

1 Tolleranza sul diametro esterno della boccola 45 p 7

2 Tolleranza sul diametro interno della boccola 29 H 7

3 Tolleranza su una dimensione lineare 8plusmn02

4 Tolleranza sulla filettatura M27

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7

Studio della tolleranza 45 p 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 45 mm

3 Posizione della zona di tolleranza per albero p

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

30 lt 45 lt50

dove 45 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT= 25 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base alla posizione della zona di tolleranza

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8

Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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10

Fig4

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11

Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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16

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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17

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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21

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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7

Studio della tolleranza 45 p 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 45 mm

3 Posizione della zona di tolleranza per albero p

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

30 lt 45 lt50

dove 45 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT= 25 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base alla posizione della zona di tolleranza

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8

Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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Fig4

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Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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8

Fig 21 Fig 22

La posizione della zona di tolleranza egrave p quindi ci troviamo nella situazione di Fig 21

cioegrave compresa nellrsquointervallo tra k e zc Allora vuol dire che le dimensioni minime emassime del nostro albero sono maggiori della dimensione nominale

Figura 3

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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10

Fig4

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11

Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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19

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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21

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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9

Dal prospetto II (vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento inferiore ei

Entro in tabella con un diametro nominale pari a 45 mm quindi

40 lt 45 lt 50

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza p

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

ei = +26 microm

Adesso vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione vista sopra

es = ei + IT

es= 26 + 25 = 51 microm

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime dellrsquoalbero

Diametro minimo Dmin=Dnom+ei = 45 + 0026 = 45026 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+es = 45 + 0051 = 45051 mm

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10

Fig4

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11

Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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21

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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Fig4

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Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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11

Studio della tolleranza 29 H 7

Per lo studio di questa tolleranza ci si egrave riferiti alla Norma Italiana UNI EN 20286

Dati di partenza

1 Grado di tolleranza normalizzato IT7

2 Diametro nominale 29 mm

3 Grado di tolleranza per foro H

Dal prospetto I (vedi allegati) della suddetta norma ricavo il valore numerico della

tolleranza In questo prospetto entro con un diametro nominale

18 lt 29 lt 30

dove 29 mm egrave il mio diametro nominale e vado ad intersecare la colonna relativa ad un

grado di tolleranza normalizzato pari ad IT7

Ricavo quindi un valore pari a

IT = 21 microm

Dal seguente schema possiamo ricavare gli scostamenti dalla dimensione nominale in

base al grado di tolleranza

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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26

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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12

Figura 5

Il nostro grado di tolleranza egrave H quindi ci troviamo nella situazione di sinistra della

Fig5 Dal prospetto III ( vedi allegati) ricavo il valore numerico dello scostamento

inferiore EI Entro in tabella con un diametro nominale pari a 29 mm quindi

24 lt 29 lt 30

e vado ad intersecare la colonna corrispondente al grado di tolleranza H

Cosigrave facendo ricavo un valore dello scostamento inferiore pari a

EI = 0 microm

A questo punto vado a ricavarmi lo scostamento superiore tramite la relazione di Fig5

ES = EI + IT

ES = 0 + 21 = 21 microm

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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13

Ora siamo in grado di calcolare le dimensioni minime e massime del foro

Diametro minimo Dmin=Dnom = 29 mm

Diametro massimo Dmax=Dnom+ES = 29 + 0021 = 29021 mm

Fig6

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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14

TOLLERANZE SULLA FILETTATURA

Designazione della tolleranza sulla filettatura M 27 x 3 ndash 6H

Diametro esterno minimo 27 mm

Min= 25051 mmDiametro medio D2 Tolleranza = 0265 mm

Max = 25316 mm

Min= 23751 mm

Diametro del nocciolo D1 Tolleranza = 05 mm

Max = 24252 mm

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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16

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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17

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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15

CAPITOLO 3 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI ELEMENTARI

1 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) SUPERFICIE S1

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duro consiglia per la lavorazione esternada sgrossatura a finitura un utensile

appartenente alla famiglia degli utensili T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 7

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 1

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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19

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Realizzato da Gianluca Mattaroccia studente di Ingegneria Meccanica dellrsquoUniversitagrave degli studi di Cassino

75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo +inserto = 125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Per la prima operazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm ) dal catalogo scegliamo un

inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto alla sgrossatura economica di

acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO P25

Figura 8

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PRDove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 11

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 60) = 955 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

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a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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18

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 944) 1000 = 1778 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1778

a = ( 02 bull 1778) 180 = 019 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α=6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg- (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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19

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 019 bullbullbullbull 3 = 057 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 057-0197

= 328 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 328 bullbullbullbull 057 = 1872 daN = 1872 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1872 bullbullbullbull 1778) (60 bullbullbullbull1000) = 554 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 + 1) (019 bullbullbullbull 944) = 018 min = 11 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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26

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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20

Per la seconda operazione di finitura ( p = 1 mm ) dal catalogo scegliamo un inserto

negativo T-MAX P di geometria PF sviluppata appositamente per finitura di acciaio e

di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 9

Il codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 12 04 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

OPERAZIONE 12Per una lavorazione di finitura ( p = 1 mm ) i parametri di taglio consigliati sono

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05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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26

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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21

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 60) = 1273 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 60 bull 1240) 1000 = 234 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 234

a = ( 01 bull 234) 180 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ =12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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22

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

Dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 4725 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 4725 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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26

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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23

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt ) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 234) ( 60 bullbullbullbull1000) = 165 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n )

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (30 + 2 +1) (009 bullbullbullbull 1240) = 0295 min = 177 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt = [00312 (8 middot 04)] middot 10

3=030 microm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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24

3 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA SP1 A emptyemptyemptyempty56mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Per eseguire questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo lo stesso

utensile utilizzato per la lavorazione precedente

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 10

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 2

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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25

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto =125 mm)

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatto

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 11

Il codice ordinazione da catalogo dellrsquoinserto egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l =12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

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26

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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26

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

Per una lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 2 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 56 ) = 1023 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 944 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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27

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 56 bull 944) 1000 = 166 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 166

a = ( 02 bull 166) 180 = 018 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg =72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

PS = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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28

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 018 bullbullbullbull 2 = 036 mm2

1n =0197 (costante di Kronenberg)

Quindi

Pt = PS bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 036-0197

=359 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 359 bullbullbullbull 036 = 1294 daN =1294 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1294 bullbullbullbull 166) (60 bullbullbullbull 1000) = 358 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (40 + 2) (018 bullbullbullbull 944) = 024 min= 148 s

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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29

4 TORNITURA CILINDRICA ESTERNA S3 A emptyemptyemptyempty 45mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Anche per questa lavorazione dal catalogo della SANDVIK scegliamo un utensile per

lavorazione esterna modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Il codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave PCLNL 2020K12

Figura 12

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 294 08 95deg

Tabella 3

Dove

bull P indica il sistema di bloccaggio (a leva)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull M indica il tipo di utensile

bull L indica lrsquoesecuzione dellrsquoutensile (sinistra)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore (α = 6deg)

bull 20 indica lrsquoaltezza dello stelo (20 mm)

bull 20 indica la larghezza dello stelo (20 mm)

bull K indica la lunghezza dellrsquoutensile (stelo + inserto = 125 mm)

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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30

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (12 mm)

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare e a seconda

dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i corrispondenti parametri di taglio consigliati

per inserti in metallo duro

Materiale da lavorare Acciaio poco legato e normalizzato 12 Ni Cr 3

OPERAZIONE 41

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PR adatta

alla sgrossatura economica di acciaio e di qualitagrave GC 4025 corrispondente alla ISO

P25

Figura 13

Il suo codice di ordinazione da catalogo egrave

COMG 12 04 08-PR

Dovebull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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36

S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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31

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 12 indica la lunghezza del tagliente (l = 12 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 476 mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PR indica la geometria dellrsquoinserto

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 200 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 200) ( 314 bull 51) = 1249 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 51 bull 1240) 1000 = 1985 mmin

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Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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32

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

02 180 = a 1985

a = ( 02 bull1985) 180 = 022 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps= 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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33

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 022 bullbullbullbull 25 = 055 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 055-0197

=330 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 330 bullbullbullbull 055 = 182 daN=1820 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1820 bullbullbullbull 1985) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 6 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (022 bullbullbullbull 1240) = 0095 min = 57 s

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OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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34

OPERAZIONE 41(SECONDA PASSATA)

Per la seconda lavorazione di sgrossatura leggera( p = 25 mm) i parametri di taglio

consigliati sono gli stessie cioegrave

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 180 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 180) (314 bull 46 ) = 1246 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 46 bull 1240) 1000 = 179 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

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02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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37

OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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35

02 180 = a 179

a = ( 02 bull179) 180 = 020 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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S = a bullbullbullbull p = 020 bullbullbullbull 25 = 050 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 050-0197

= 337 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 337 bullbullbullbull 050 = 1685 daN =1685 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1685 bullbullbullbull 179) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 5 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (020 bullbullbullbull 1240) = 010 min = 6 s

Dato che i parametri di taglio e quindi la potenza assorbita nella seconda passata

differiscono di poco rispetto alla prima nel ciclo di lavorazione inseriamo i dati relativi

allrsquooperazione che richiede una potenza maggiore

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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OPERAZIONE 42

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria PF adatta

alla finitura di acciaioe di qualitagrave GC 4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 14

Il codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

COMG 09 03 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull G indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente ( l = 9 mm)

bull 03 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = 318 mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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38

Per la terza lavorazione di finitura( p = 05 mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 45 ) = 1698 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1664 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 45 bull 1664) 1000 = 235 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 235

a = ( 01 bull 235) 240 = 0098 asymp01 mmgiro

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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39

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 05 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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40

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 005-0197

= 5325 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5325 bullbullbullbull 005 = 266 daN =266 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (266 bullbullbullbull 235) (60 bullbullbullbull 1000) = 1 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

Tl = (239 + 2) (01 bullbullbullbull 1664) = 015 min = 95 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

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41

Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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Rt =[a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[012 (8 middot 04)] middot 10

3=2125 microm

OPERAZIONE 5

Utilizzando la stessa combinazione utensile-inserto dellrsquooperazione precedente

effettuiamo una lavorazione di finitura ( p = 05 mm ) della superficie S3

I parametri di taglio consigliati sono gli stessie cioegrave

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 218 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull 55) = (1000 bull 218) (314 bull 55) = 1262 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

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Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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42

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 218) 240 = 009 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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43

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 05 = 0045 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n = 294 bullbullbullbull 0045-0197 = 540 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 540 bullbullbullbull 0045 = 24 daN =240 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (240 bullbullbullbull 214) ( 60 bullbullbullbull 1000) = 085 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsaquindi

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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44

Tl = (156 + 2) (009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta( le 3 microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 103 [microm]

Rt = [0092 (8 middot 04)] middot 10

3=25 microm

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45

6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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6 ESECUZIONE GOLA B4x03 UNI4386

La gola viene realizzata con un utensile della stessa geometria

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7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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46

7 FORATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO SR1 A emptyemptyemptyempty 15mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro

integrato con attacco cilindrico tipo CORODRILL DELTA-C Per tale punta egrave prevista

una adduzione esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta da catalogo R4155-1500-50-AC0

Figura 15

Tabella 4

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione GC 1010

Dati di taglio consigliati

Tabella 5

DC l4 l6 l2 dm

15 60 83 133 16

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

018 le a le 028 60 le Vt le 110

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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47

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 3 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=60 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) ( π bull D) = (1000 bull 60) (314 bull 15) =1274 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=1240 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 15 bull 1240) 1000 = 584 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

018 60 = a 584

a = ( 018 bull 584)60 asymp 018 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 02 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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48

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg - 38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666 = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 520666 =2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull (Dc 2)= (0182) bullbullbullbull 75 = 0675 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 0675-0197

= 2558 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =2558 bullbullbullbull 0675 = 1726 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

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Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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49

Figura 16

Figura 17

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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50

C = FZ bullbullbullbull b = 1726 bullbullbullbull 152asympasympasympasymp13 daNbullbullbullbullm

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 1240)60 = 1298 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 0013 bullbullbullbull 1298 = 16 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex) (a bullbullbullbull n)

dove la = Dc 2 = 75 mm per ε = 120degquindi

Tl = (40 + 75 + 2) (018 bullbullbullbull 1240) = 133 s

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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51

8 ALLARGATURA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO S6 A emptyemptyemptyempty 22 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo SANDVIK scegliamo una punta per foratura in metallo duro integrato con

attacco cilindrico tipo COROMANT DELTA Per tale punta egrave prevista una adduzione

esterna di fluido da taglio

Codice di ordinazione della punta a catalogo R4115-22034 D 2200 P 20

Figura 18

DC l4 L3S l2 dm

22 77 96 164 25

Tabella 6

Per il nostro materiale il catalogo consiglia una qualitagrave di lavorazione P20

Dati di taglio consigliati

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

02 le a le 025 55 le Vt le 90

Tabella 7

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52

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 7 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=65 mmin

a cui corrisponde un numero di giri pari a

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 65) (314 bull 22) = 940 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=944 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 22 bull 944) 1000 = 652 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

02 55 = a 652

a = ( 02 bull 652)55 asymp 024 mmgiro

Questo valore egrave in accordo con la verifica al tallonamentoEssa prevede per punte di

diametro ge 10mm un avanzamento a le Dc 75 = 029 mmgiro

Dalla tabella 1 degli allegati sulla foratura risulta che lrsquoangolo drsquoelica della punta egrave pari

a

25deg lelelele λλλλ lelelele 35deg

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Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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53

Sfruttando lrsquoipotesi semplificativa che la distanza d tra i due taglienti della punta

coincida con il diametro Dc della punta egrave lecito assumere lrsquoangolo di spoglia superiore

coincidente con lrsquoangolo di inclinazione dellrsquoelica

γ γγ γ asympasympasympasymp λλλλ

Quindi γ γγ γ = 30deg

Dalla tabella 2 degli allegati scegliamo un angolo di spoglia inferiore pari a

αααα = 8deg

Adesso ricaviamo il valore di

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ ) = 90deg-38deg = 52deg

Da cui ricaviamo

PS = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

= 24 bullbullbullbull 750454

bullbullbullbull 520666

=2368 daNmm2

S = (a2) bullbullbullbull [(Dc-D)2]= (0242) bullbullbullbull [(22-15)2] = 042 mm2

(1n) = 0197

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 2368 bullbullbullbull 042-0197

= 281 daNmm2

Fz = Pt bullbullbullbull S =281 bullbullbullbull 042 = 118 daN

Adesso calcoliamo la coppia di taglio

C = Fz bullbullbullbull b

C = FZ bullbullbullbull b = 118 bullbullbullbull 185 asympasympasympasymp218 daNbullbullbullbullm

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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55

Per il calcolo della potenza assorbita dalla lavorazione utilizziamo la relazione

P = C bullbullbullbull ωωωω

Dove ω egrave la velocitagrave angolare pari a

ωωωω =( 2 bullbullbullbull ππππ bullbullbullbull n) 60

ωωωω =( 2 bullbullbullbull 314 bullbullbullbull 944) 60 = 988 rads

P = C bullbullbullbull ωωωω = 00218 bullbullbullbull 1298 = 216 kw

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione

Tl= (L + la + ex ) (a bullbullbullbull n)

dove la =Dc 2=75 mm per ε= 120degquindi

Tl = (40 + 11 + 2) (024 bullbullbullbull 944) = 14 s

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

httpslidepdfcomreaderfullciclo-di-lavorazione 5884

Realizzato da Gianluca Mattaroccia studente di Ingegneria Meccanica dellrsquoUniversitagrave degli studi di Cassino

58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

httpslidepdfcomreaderfullciclo-di-lavorazione 5984

Realizzato da Gianluca Mattaroccia studente di Ingegneria Meccanica dellrsquoUniversitagrave degli studi di Cassino

59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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56

9 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SR A emptyemptyemptyempty 24mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK leader mondiale nella produzione di utensili ed inserti di

metallo duroconsiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni medio-piccole

(empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107 (bloccaggio a

vite)

Figura 19

Tabella 8

Codice di ordinazione dellrsquoutensile a catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

Dm f 1 h l3 l1 dmm rε

16 9 11 245 150 12 04

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57

bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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bull 12 indica il diametro dello stelo (12 mm)

bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1=150 mm)

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (6 mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PF

sviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente alla

ISO P15

Figura 20

Codice di ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull

C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α

= 7deg)bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

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58

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

Per la lavorazione di finitura( p = 1mm) i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 270) (314 bull 24 ) = 3582 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 24 bull 1664) 1000 = 125 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quello ideale con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015) occorre

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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59

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere inalterato il

grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

01 240 = a 125

a = ( 01 bull 125) 240 = 005 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-19deg = 71deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 71

0666= 291 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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60

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 005 bullbullbullbull 1 = 005 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 291 bullbullbullbull 005-0197

= 5257 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 5257bullbullbullbull 005 = 263 daN =263 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (263 bullbullbullbull 125) (60 bullbullbullbull 1000) = 055 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (13 + 2) (005 bullbullbullbull 1664) = 018 min = 108 s

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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62

10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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64

Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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61

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0052 (8 middot 04)] middot 10

3=078 microm

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10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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63

11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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10 FILETTATURA M 27x3

La norma italiana UNI 5542-65 prevede per una filettatura M27 i seguenti parametri

per filettature di lunghezza le 126 mm appartenenza al gruppo N

Dato che sul disegno non viene indicata nessuna tolleranza dimensionale per la

filettatura si sceglie dalla suddetta norma una qualitagrave di lavorazione media alla quale

corrisponde un grado di tolleranza pari a 6H

Per gli scostamenti fondamentali fare riferimento al capitolo 2

Lrsquoindicazione della filettatura secondo la norma suddetta egrave pertanto

M27x3-6H

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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11 TRONCATURA SUPERFICIE S5

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Dal catalogo della SANDVIK scegliamo ai fini della troncatura un utensile a stelo

modello T-MAX Q-Cut

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo LF 15122-2525-50

Figura 21

Tabella 9

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamoin base alla misura della sede sullrsquoutensile un inserto T-

MAX Q-Cut neutro di geometria 5F e qualitagrave GC 4125 corrispondente alla ISO P30

Codice di ordinazione dellrsquoinserto da catalogo N1512-500-5F

ar b f 1 h h1 l1 l3

13 25 257 25 25 150 31

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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Figura 22

Tabella 10

Dati di taglio consigliati da catalogo

Avanzamenti [mmgiro] Velocitagrave di taglio [mmin]

006 le a le 030 80 le Vt le 205

Tabella11

La profonditagrave di passata p questa volta egrave uguale a la p=5 mm

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla Tabella 8 scegliamo una velocitagrave di taglio pari a

Vt=130 mmina cui corrisponde un numero di giri pari a

la rε l1

5 01 701

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n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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65

n= (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 130) (314 bull 55) = 753 girimin

Dalla scheda macchina il numero di giri prossimo a quello calcolato risulta essere

n=760 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio effettiva pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 760) 1000 = 131 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo possiamo ricavare

attraverso una semplice proporzione

006 80 = a 131

a = ( 006 bull 131) 80 asymp 010 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 6deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-13deg = 77deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

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66

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 77

0666= 307 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 01 bullbullbullbull 5 = 05 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 307 bullbullbullbull 05-0197

= 352 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 352 bullbullbullbull 05 = 176 daN = 1760 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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67

P = (1760 bullbullbullbull 131) (60 bullbullbullbull 1000) = 38 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavaturequindi

Tl = (165 + 2 + 1) (01 bullbullbullbull 760) = 025 min = 15 s

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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68

12 TORNITURA PIANA(SFACCIATURA) S9

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia un utensile a stelo per lavorazione esterna

modello T-MAX P (bloccaggio a leva)

Codice di ordinazione dellrsquoutensile da catalogo PCLNL 2020 K09

Figura 23

Tabella 12

SCELTA DELLrsquoINSERTO

Sempre dal catalogo scegliamo un inserto negativo T-MAX P di geometria

PFsviluppata appositamente per finitura di acciaioe qualitagrave GC 4015 corrispondente

alla ISO P15

b f 1 h h1 l1 l3 rε k r

20 25 20 20 125 27 08 95deg

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Realizzato da Gianluca Mattaroccia studente di Ingegneria Meccanica dellrsquoUniversitagrave degli studi di Cassino

82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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69

Figura 24

Codice ordinazione dellrsquoinserto a catalogo egrave

COMG 09 03 08-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull O indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 6deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull M indica il tipo di inserto

bull 09 indica la lunghezza del tagliente (l = 9 mm)

bull 04 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 08 indica il raggio di punta (rε = 08 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

CALCOLO DEI PARAMETRI DI TAGLIO

Dalla tabella 37 (vedi allegati) noto il materiale da lavorare (Acciaio debolmente

legato HB180 ISO P) e a seconda dellrsquooperazione da eseguire si ricavano i

corrispondenti parametri di taglio consigliati per inserti in metallo duro

Affincheacute la lavorazione consenta di rispettare la tolleranza di plusmn02 mm sulle dimensioni

nominali (8 mm) della superficie S5 riteniamo di eseguire due operazioni di finitura

ognuna delle quali caratterizzata da una profonditagrave di passata pari a 1mm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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70

Per la prima lavorazione di finituranoncheacute per la seconda i parametri di taglio

consigliati sono

05 lelelele p lelelele 03 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 270 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 55 ) = 1389 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri prossimo a quello calcolato

risulta essere

n = 1240 girimin

a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 55 bull 1240) 1000 = 214 mmin

Essendo i parametri di taglio correlati tra loro per mantenere costante la qualitagrave della

lavorazione bisogna regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione

della velocitagrave di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamento lo ricaviamo attraverso una

semplice proporzione

01 240 = a 214

a = ( 01 bull 214) 240 = 009 mmgiro

Noti

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71

bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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73

13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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bull Angolo di spoglia superiore γ = 12deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 6deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2quindi

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 009 bullbullbullbull 1 = 009 mm2

ed (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 009-0197

= 472 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 472 bullbullbullbull 009 = 425 daN = 425 N

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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72

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (425 bullbullbullbull 214) (60 bullbullbullbull1000) = 15 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex + la) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa e la egrave una lunghezza di

sicurezza per evitare che sulla superficie in lavorazione restino delle bavatureper cui

Tl = (14 + 2 +1) ( 009 bullbullbullbull 1240) = 015 min = 9 s

e quindi il tempo complessivo di entrambe le lavorazioni saragrave Tl = 18 s

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con le precedenti operazioni abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = [a2 (8 middot r)] 10

3[microm]

Rt =[0092 (8 middot 08)] middot 10

3=12 microm

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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13 TORNITURA CILINDRICA INTERNA SUPERFICIE S7 A emptyemptyemptyempty 29 mm

SCELTA DELLrsquoUTENSILE

Il catalogo della SANDVIK consiglia per la lavorazione interna di fori con dimensioni

medio-piccole (empty 16-75 mm) un utensile appartenente alla famiglia Coro Turn 107

(bloccaggio a vite)

Figura 25

Tabella 13

Codice ordinazione dellrsquoutensile da catalogo egrave

S12M-SCLCL 06

Dove

bull S indica uno stelo di acciaio integrale

bull 12

indica il diametro dello stelo (12 mm)bull M indica la lunghezza dellrsquoutensile (l1 = 150 mm)

Dm min f 1 h l1 dmm rε l3

16 9 11 150 12 04 245

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bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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74

bull S indica il sistema di bloccaggio (a vite)

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull L indica lrsquoutensile tipo

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull L indica lrsquoesecuzione utensile (sinistra)

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (06mm)

SCELTA DELLrsquoINSERTO

OPERAZIONE 131

Per la prima lavorazione di sgrossatura leggera ( p = 3 mm) dal catalogo scegliamo un

inserto positivo Coro Turn 107 di geometria PM sviluppata per lavorazione media di

acciaio e in operazioni sensibili alle vibrazioni e qualitagrave GC 4025 corrispondente alla

ISO P25

Figura 26

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PM

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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75

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PM indica la geometria dellrsquoinserto

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

2 lelelele p lelelele 4 [mm]

02 lelelele a lelelele 05 [mmgiro]

180 lelelele Vt lelelele 280 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 140 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 140) (314 bull 28) = 1592 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il numero di giri disponibile prossimo a quello

calcolato egrave pari a 1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che

chiameremo ldquoeffettivardquo pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 28 bull 1664) 1000 = 146 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante da quelli consigliati con conseguenze

negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di taglio correlati

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76

tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4025) occorre

regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave di taglio

Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere pressocheacute

inalterato il grado di rugositagrave lo ricaviamo attraverso una semplice proporzione

02 180 = a 146

a = ( 02 bull 146) 180 = 016 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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83

13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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77

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 016 bullbullbullbull 3 = 048 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 048-0197

= 340 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 340 bullbullbullbull 048 = 1632 daN = 1632 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) ( 60 bullbullbullbull1000)

P = (1632 bullbullbullbull 146) (60 bullbullbullbull 1000) = 39 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) ( a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (016 bullbullbullbull 1664) = 0078 min = 47 s

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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78

OPERAZIONE 132

Per la seconda lavorazione di finitura ( p = 05 mm) dal catalogo scegliamo un inserto

positivo Coro Turn 107 di geometria PF sviluppata per finitura di acciaioe qualitagrave GC

4015 corrispondente alla ISO P15

Figura 27

Codice ordinazione dellrsquoinserto da catalogo egrave

CCMT 06 02 04-PF

Dove

bull C indica la forma dellrsquoinserto (rombica 80deg)

bull C indica lrsquoangolo di spoglia inferiore dellrsquoinserto (α = 7deg)

bull M indica la tolleranza sullo spessore s e sul cerchio inscritto iC

bull T indica il tipo di inserto

bull 06 indica la lunghezza del tagliente (l = 6 mm)

bull 02 indica lo spessore dellrsquoinserto (s = mm)

bull 04 indica il raggio di punta (rε = 04 mm)

bull PF indica la geometria dellrsquoinserto

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Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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79

Per essa i parametri di taglio consigliati sono

05 lelelele p lelelele 2 [mm]

01 lelelele a lelelele 03 [mmgiro]

240 lelelele Vt lelelele 270 [mmin]

Assumendo una velocitagrave di taglio pari a 240 mmin e sapendo che essa egrave legata al

numero di giri del mandrino tramite la relazione

Vt = (ππππ bullbullbullbull D bullbullbullbull n) 1000

andiamo a calcolare il numero di giri corrispondente

n = (1000 bull Vt) (π bull D) = (1000 bull 240) (314 bull 29 ) = 2635 girimin

Dalla scheda macchina vediamo che il massimo numero di giri disponibile egrave pari a

1664 girimin a cui corrisponde una velocitagrave di taglio che chiameremo ldquoeffettivardquo

pari a

Vteff

= (π bull D bull n) 1000 = ( 314 bull 29 bull 1664) 1000 = 1515 mmin

Come si vede il valore effettivo egrave molto distante dallrsquointervallo di valori consigliati con

conseguenze negative sulla qualitagrave della lavorazione Tuttaviaessendo i parametri di

taglio correlati tra loro per mantenere inalterata la qualitagrave della lavorazione (GC 4015)

occorre regolare opportunamente il valore dellrsquoavanzamento in funzione della velocitagrave

di taglio Il valore effettivo dellrsquoavanzamentoche consente quindi di mantenere

inalterato il grado di rugositagrave che ci attendiamo lo ricaviamo attraverso una semplice

proporzione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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80

01 240 = a 1515

a = ( 01 bull 1515) 240 = 006 mmgiro

Noti

bull Angolo di spoglia superiore γ = 11deg

bull Angolo di spoglia inferiore α = 7deg

Calcoliamo lrsquoangolo di taglio β dalla relazione

ββββ = 90deg - (αααα + γ γγ γ )

ββββ = 90deg-18deg = 72deg

Adesso calcoliamo la pressione specifica di taglio tramite la relazione

Ps = 24 bullbullbullbull Rm0454 bullbullbullbull ββββ0666

dove Rm egrave il carico medio di resistenza a trazione pari a Rm=75daNmm2

Ps = 24 bullbullbullbull 750454 bullbullbullbull 72

0666= 294 daNmm

2

Calcoliamo la pressione di taglio tramite la relazione

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

dove S egrave lo spessore del truciolo pari a

S = a bullbullbullbull p

S = a bullbullbullbull p = 006 bullbullbullbull 05 = 0031 mm2

e (1n) egrave la costante di Kronenberg che per gli acciai vale 0197

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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81

Quindi

Pt = Ps bullbullbullbull S-1n

= 294 bullbullbullbull 0031-0197

= 580 daNmm2

Calcoliamo la forza principale di taglio tramite la relazione

Fz = Pt bullbullbullbull S

Fz = 580 bullbullbullbull 0031 = 1798 daN =1798 N

Adesso facciamo la verifica della potenza assorbita dalla lavorazione tramite la

relazione

P = (Fz bullbullbullbull Vt) (60 bullbullbullbull1000)

P = (1798 bullbullbullbull 1515) (60 bullbullbullbull 1000) = 045 kw ltltltlt 77 kw = Potenza macchina

Adesso calcoliamo il tempo attivo di lavorazione tramite la relazione

Tl = (L + ex) (a bullbullbullbull n)

dove L egrave la lunghezza di lavorazione ed ldquoexrdquo egrave lrsquoextracorsa quindi

Tl = (19 + 2) (0031 bullbullbullbull 1664) = 04 min = 24 s

La nostra lunghezza di lavorazione discosta da quella di progetto pari a 198 mm poicheacute

dovendo realizzare la gola A4x03 UNI 4386 lasciamo 08 mm di soprametallo per

questa operazione

7232019 CICLO DI LAVORAZIONE

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Realizzato da Gianluca Mattaroccia studente di Ingegneria Meccanica dellrsquoUniversitagrave degli studi di Cassino

82

CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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13 ESECUZIONE GOLA A4x03 UNI 4386

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CALCOLO DEL GRADO DI RUGOSITArsquo

Al fine di verificare che la superficie ottenuta con la precedente operazione abbia la

qualitagrave superficiale richiesta ( le3microm ) calcoliamo il grado di rugositagrave teorica con la

formula approssimata di SCHMALZ

Rt = 00312 (8 middot 04) middot 10

3= 030 microm

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