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LE LAVORAZIONI INDUSTRIALI
TornituraForatura
Fresatura Rettifica
Altre lavorazioni
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LAVORAZIONI INDUSTRIALI
Nelle lavorazioni industriali per asportazione di truciolo sono sempre presenti:
– Pezzo Grezzo
– Macchina Utensile
– Utensile
– Attrezzatura
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TORNITURA
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TORNITURA
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TORNITURA
Obiettivo: ottenere superfici assialsimmetriche
• Moto di taglio: di tipo rotatorio uniforme, intorno all’asse di tornitura, posseduto dal pezzo
• Moto di avanzamento: di tipo traslatorio uniforme, rettilineo o curvilineo, posseduto dall’utensile
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TORNITURA
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TORNITURASuperfici piane - Ottenute con:• avanzamento longitudinale e // all’asse di rotazione del pezzo per
lavorazione, con utensile a coltello, di uno spallamento
• avanzamento trasversale e ⊥ all’asse di rotazione del pezzo(sfacciatura e troncatura)
Superfici cilindriche - Ottenute con:• avanzamento longitudinale e // all’asse di rotazione del pezzo
Calotte sferiche – Ottenute con:• Avanzamenti longitudinale e trasversale tali da far descrivere
all’utensile un arco di cerchio con asse ortogonale incidente
quello di rotazione del pezzo
Superfici toroidali – Ottenute con:• Come nel punto precedente ma con assi ortogonali ma sghembi
rispetto a quello di rotazione del pezzo
Superfici coniche - Ottenute con:• avanzamento con moto rettilineo secondo una direzione
complanare ed obliqua rispetto all’asse di rotazione del pezzo
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TORNITURA
Filettature – Ottenute con:
• avanzamento longitudinale, pari al passo, impresso ad un
utensile di forma (corrispondente al vano tra due filetti adiacenti)
Superfici di rivoluzione di forma generica – Ottenute con:
• avanzamenti longitudinale e trasversale risultanti in una traiettoria
dell’utensile del tutto generica (anche se generalmente composta
da segmenti rettilinei ed archi di cerchio)
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TORNITURA
Tornitura interna:
• Si lavora la parete di un foro, passante o cieco
Tornitura esterna:
• Si lavora la superficie esterna del pezzo
In entrambi i casi si possono eseguire sia moti di avanzamento longitudinali, sia trasversali
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TORNITURA
•Tornitura esterna con avanzamento longitudinale (a – e)
•Tornitura esterna con avanzamento trasversale (f – q)
•Foratura e allargatura (r, s)
•Tornitura interna con avanzamento longitudinale e trasversale (t – y)
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TORNIO
Tornio parallelo manuale
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Comando movimenti barra o
madrevite
Comando cambio di velocità
Mandrino autocentrante
Vite per fissaggio torretta
Rubinetto per liquido refrigerante
Contropunta
Controtesta
Volantino movimento contropunta
Madrevite
Barra avanzamento automatico
Barra avviamento rotazione mandrinoBancaleCarro
Comandi cambio di avanzamenti e passi per
filettature
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TORNIO
Torretta portautensili
Volantino slitta
trasversale
Comando
avanzamento
automatico
longitudinale
Volantino spostamento
manuale del carro
Volantino slitta
portautensili
Comando avanzamento
automatico trasversale
Avviamento
rotazione
mandrino
Innesto
madrevite
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TORNIO
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TORNIO: Mandrino Autocentrante
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TORNIO: Controtesta e Lunetta
Lunetta
Controtesta
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TORNIO: Contropunta
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TORNITURA
• Parametri di lavorazione caratteristici:
– avanzamento a [mm/giro]
– profondità di passata p [mm]
– spessore di truciolo s [mm]
– sezione di truciolo S [mm2]
– velocità di taglio vt [m/min]
Sezione teorica: è data dal
prodotto fra profondità di passata e avanzamento:
S = a · p
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SEZIONE DEL TRUCIOLO
Sezione equivalente:
è l’area del parallelogramma
di cui un lato è pari alla lunghezza del profilo utensile
in presa con il materiale le e
l’altezza è pari a se (spessore del truciolo equivalente):
se = S / le = (a p) / le
Se = se le
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SEZIONE DEL TRUCIOLO
Sezione reale: è la sezione effettiva del truciolo dopo
il distacco dal pezzo.
Sr = s1 l1
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FORZE E POTENZAIN TORNITURA
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FORZE IN TORNITURA
Componenti della forza
Fa = Forza di avanzamento
Fr = Forza di repulsione
Ft = Forza di taglio
R
Fr
Fa
Ft
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POTENZA IN TORNITURA
Calcolata attraverso il prodotto scalare:
Poiché: vr = 0
Inoltre:
Quindi:
rraatt vFvFvFvRP ++=×=rr
tata FFvv <<<
ttvFP =
aatt vFvFP +=
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ATTREZZATURA
Serve per:
– definire in maniera univoca la posizione del pezzo
in lavorazione (riferimento)
– bloccare il pezzo in lavorazione (bloccaggio)
• il pezzo non deve spostarsi sotto l’azione delle
forze di lavorazione
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ATTREZZATURA
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Foro da centro
ATTREZZATURA
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Bloccaggio pezzi
Tornitura cilindrica esterna
• tra le punte
• brida + menabrida
• trascinatore frontale
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Tornitura cilindrica
esterna / interna
piattaforma a tre griffe
autocentranti
Bloccaggio pezzi
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Tornitura cilindrica esterna / interna
piattaforma a quattro griffe
indipendenti
Bloccaggio pezzi
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Tornitura cilindrica esterna / interna
montaggio a sbalzo o con contropunta
Bloccaggio pezzi
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Tornitura cilindrica esterna / interna di pezzi piccoli
• pinze elastiche
Bloccaggio pezzi
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Tornitura cilindrica esterna di pezzi snelli
• supporto del pezzo tramite lunetta
Bloccaggio pezzi
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Verifiche in tornitura
Affinché una lavorazione sia realizzabile è necessario verificare che:
– la profondità di passata considerata sia compatibile con
l’utensile selezionato
– l’avanzamento selezionato sia nell’intervallo di
ammissibilità per il tornio
– la velocità di taglio e, quindi, il numero di giri selezionato sia compatibile con le caratteristiche del tornio
– la potenza necessaria alla lavorazione sia effettivamente
erogabile dal tornio considerato
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Verifiche in tornitura
…inoltre, è necessario verificare che:
– i parametri di taglio siano compatibili con la finitura
superficiale richiesta
– i parametri di taglio siano compatibili con le tolleranze
dimensionali e geometriche imposte
– l’attrezzatura selezionata sia in grado di afferrare saldamente il pezzo in lavorazione
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Verifiche sull’attrezzatura
Mt
Mr
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Verifica dell’autocentranteMomento di taglio: Mt = Ft D / 2
Momento resistente: Mr = z µµµµ p A D* / 2
dove:z = numero di griffe dell’autocentrante;
p = pressione di contatto griffa-pezzo;A = area di contatto griffa-pezzo;
µ = coefficiente di attrito statico;D = diametro del pezzo in corrispondenza dell’utensile;D* = diametro del pezzo in corrispondenza delle griffe.
µ =0.15 per griffe in acciaio dolce;0.25 per griffe con profilo ondulato;
0.35 ÷ 0.8 per griffe rigate in acciaio temprato.
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Verifica dell’autocentrante
Affinché la lavorazione sia eseguibile, si deve verificare che:
Mt = Ft D / 2 < Mr = z µµµµ p A D* / 2
N.B.Se i dispositivi dell’autocentrante sono di tipo meccanico,allora la pressione di contatto p varia con la velocità dirotazione n: se n aumenta, p diminuisce!
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INFLESSIONEDEL PEZZO
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INFLESSIONE DEL PEZZO
Caso 1: a sbalzo (autocentrante)
[mm]JE
LFf t
⋅
⋅⋅=
3
3
1
N.B.La freccia f è massimaquando la forza èapplicata all’estremitàlibera.
Ft
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INFLESSIONE DEL PEZZO
Caso 2: autocentrante - contropunta
[mm]JE
LFf t
⋅
⋅⋅≈
3
107
1N.B.La freccia f è massimaquando L1 ≈≈≈≈ 0.6 L
Ft
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INFLESSIONE DEL PEZZO
Caso 3: tra le punte (punta - contropunta)
[mm]JE
LFf t
⋅
⋅⋅=
3
48
1N.B.La freccia f è massimaquando L1 = L/2
Ft
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INFLESSIONE DEL PEZZO
Caso 1: a sbalzo (autocentrante)
Caso 2: autocentrante -contropunta
Caso 3: tra le punte
(punta - contropunta)[mm]
JE
LFf t
⋅
⋅⋅=
3
48
1
[mm]JE
LFf t
⋅
⋅⋅≈
3
107
1
[mm]JE
LFf t
⋅
⋅⋅=
3
3
1
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RUGOSITA’SUPERFICIALE
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RUGOSITA’ SUPERFICIALERugosità Teorica: utensile con raggio di punta nullo
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RUGOSITA’ SUPERFICIALERugosità Teorica: utensile con raggio di punta nullo
Si calcola “a”:
Poiché:
Si ottiene:
( )χχ cotgcotg +′=
+=
DBa
DCADa
maxRRDB t ==
)µm(10cotgcotg
3
max ⋅+′
=χχ
aR
4
maxRRa =
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RUGOSITA’ SUPERFICIALEInfluenza dell’avanzamento “a” e del raggio di punta “r”
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RUGOSITA’ SUPERFICIALEInfluenza della velocità di taglio sulla rugosità reale
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Esempio dell’influenza dell’avanzamento
r
a2
32
1000Ra =
RUGOSITA’ SUPERFICIALE
Schmaltz
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Tipologie utensili
Fig 5.17
Tornitura esterna
Tornitura interna
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Filettatura
Schema di realizzazione
Fig 5.22 2
1
z
z
p
p
m
=
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Utensili per filettare
Fig 5.23
Filettatura
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Modalità di esecuzione di una filettatura
Filettatura
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Utensili speciali
Troncatura