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Revisione by Ugo Apostolo Per l’animazione utilizzare la barra spaziatrice, un click del mouse, le parole calde, i bottoni, i tasti freccia e fino alla.

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1 revisione by Ugo Apostolo Per l’animazione utilizzare la barra spaziatrice, un click del mouse, le parole calde, i bottoni, i tasti freccia e fino alla comparsa della casella di testo che segnala fine diapositiva PARAMETRI DI TAGLIO Creato da Lorenzo Pastore e Simone Pasquali

2 revisione by Ugo Apostolo Parametri di taglio Scelta profondità di passata Scelta avanzamento Scelta velocità di taglio Conclusioni Costi e produzione Produzione Fine diapositiva

3 revisione by Ugo Apostolo Produzione - p [mm] profondità di passata - a [mm/giro] avanzamento - q [mm 2 ] sezione truciolo - n [giri/min] numero di giri al minuto - Vt Vt [m/min] velocità di taglio - Va Va [mm/min] velocità di avanzamento - D [mm] diametro esterno - D m [mm] diametro medio - d [mm] diametro finale o diametro dopo la passata Per studiare l’influenza dei vari parametri sulla produzione consideriamo per semplicità una operazione di tornitura cilindrica esterna: relazioni_fra_le_variabili Fine diapositiva

4 revisione by Ugo Apostolo q= a∙p [mm 2 ] Va= a∙n [mm/min] Relazioni fra le variabili considerata sul D Fine diapositiva

5 revisione by Ugo Apostolo v=a∙p∙π∙D [mm 3 /giro] (approssimando con Dm → D) Se passiamo da [mm 3 /giro] a [cm 3 /giri] avremo: V=a∙p∙π∙D/1000 [cm 3 /giro] Detto W il volume di truciolo asportato in un tempo unitario (cioè dopo n giri/min) Detto v il volume asportato in un giro avremo: Fine diapositiva

6 revisione by Ugo Apostolo Aumentare contemporaneamente Vt e q Dunque per aumentare la produzione posso: Aumentare la velocità di taglio Vt Aumentare la sezione del truciolo q e quindi p e/o a Fine diapositiva

7 revisione by Ugo Apostolo Scelta della profondità di passata La profondità di passata è legata al moto di posizionamento o appostamento e: - non può aumentare entro certi valori perché bisogna limitare il momento flettente sull’utensile e sul pezzo (cattiva finitura); -non può essere troppo piccola perché occorre limitare il numero di passate al fine di evitare tempi di lavorazione troppo lunghi; perché il materiale incrudisce e farà aumentare: 1.Lo sforzo necessario per asportare il truciolo e quindi la potenza assorbita. 2.La temperatura sullo spigolo tagliente e quindi una più rapida usura dell’utensile. 3.Le formazioni di cricche che diventano inneschi di rottura a fatica (le cricche sono causate dalle tensioni che si generano per differenza di struttura fra l’esterno, incrudito e l’interno). 4.Tempi lavorazione eccessivi. Fine diapositiva

8 revisione by Ugo Apostolo Scelta dell’ avanzamento L’avanzamento è collegato al moto di avanzamento o alimentazione e: non può aumentare oltre certi valori perché occorre limitare la spinta laterale dell’utensile e la spinta sul pezzo al fine di garantire la stabilità e l’ottenimento delle tolleranze prescritte e la potenza assorbita e per non aumentare troppo la rugosità del pezzo; non può essere troppo basso per evitare tempi di lavorazione eccessivi. Fine diapositiva

9 revisione by Ugo Apostolo Scelta della velocità di taglio La velocità di taglio è collegata al moto di taglio e: - quando il moto di taglio è rotatorio coincide praticamente con la velocità periferica del pezzo o dell’utensile; - quando il moto di taglio è rettilineo corrisponde alla velocità di traslazione del pezzo o dell’ utensile. Fattori La qualità del materiale da lavorare La qualità del materiale dell’utensile La sezione truciolo (a;p) La geometria dell’utensile Refrigerazione e lubrificazione Il tipo di lavorazione Tipo di macchina Stabilità del pezzo Fine diapositiva

10 revisione by Ugo Apostolo Teoria di Taylor Associa i fattori che influenzano la velocità di taglio a tre di natura diversa: -Relativi al materiale in lavorazione: in particolare la sua durezza, per cui la velocità aumenta se la durezza diminuisce e viceversa. - Relativi al tipo di utensile utilizzato: 1. materiale:la velocità aumenta se aumenta la durezza e viceversa; 2. tipo di raffreddamento scelto; 3. durata di impiego dell’utensile. - Relativi alla lavorazione: 1.sezione del truciolo: alte sezioni del truciolo basse velocità di taglio e viceversa; 2.tipo di macchina: ripidezza della macchina: se elevata è possibile adottare grandi velocità di taglio; potenza installata: se aumenta la potenza installata aumenta la velocità di taglio e viceversa. Fine diapositiva

11 revisione by Ugo Apostolo Nei suoi studi Taylor ha definito : [m/min] velocità di taglio che permette una durata del tagliente T [min] [min] durata del tagliente.Essa è stabilita in modo da soddisfare i seguenti regimi: regime economico (minimo costo della lavorazione) regime produttivo (massima produzione) [adm] coefficiente di durata,dipende dalle condizioni di lavoro, dal materiale ecc… Costante e rappresenta la velocità di taglio specifica con la quale l’utensile dura un minuto. Infatti se T=1 min: Fine diapositiva

12 revisione by Ugo Apostolo TEORIA DEL DENIS La velocità di taglio V t dipende:  dalla durezza del materiale da lavorare;  dal tipo di utensile (materiale, geometria,…);  dal tipo di raffreddamento. Il Denis considera la sezione del truciolo q=p  a costante e traccia le curve di produzione ponendo in ascissa la velocità di taglio V t [m/min] e in ordinata il volume del truciolo Q [cm 3 ] asportato tra una “affilatura” e l’altra. curve di produzione Fine diapositiva

13 revisione by Ugo Apostolo Le curve di produzione sono del tipo: Q[cm 3 ] V t [m/min] QeQe Q max V t min V t Q max V te 0 VtlVtl Q = p  a = cost HV materiale = cost UTENSILE = cost CONDIZIONI AL CONTORNO Fine diapositiva

14 revisione by Ugo Apostolo Dove: V t min velocità di taglio minima; dettata dal numero di giri minimo della macchina e dal minimo diametro lavorabile in tornitura cilindrica (sarà nulla nelle operazioni di sfacciatura); V t Q max velocità di taglio dove la produzione di truciolo è massima (Q=Q max ); essa è la velocità che offre la massima durata dell’utensile; V t l velocità di taglio limite dove la produzione di truciolo è nulla (Q=0); adottandola l’utensile appena accostato si ottunde (non “taglia” più); V t e velocità di taglio economica; realizza il miglior sfruttamento della macchina. Si ha una produzione di truciolo Q e  Q max /2 ma il tempo per ottenerla è minore. Fine diapositiva Per la dimostrazione di questa affermazione vedere la diapositiva successiva nella quale viene confrontato il tempo per asportare un certo volume del truciolo adottando le due sopramenzionate velocità di taglio

15 revisione by Ugo Apostolo t[min] Q[cm 3 ] Q max QeQe t tot t tot   0 T T T cu Fine diapositiva

16 revisione by Ugo Apostolo T durata del tagliente, ovvero tempo durante il quale l’utensile asporta truciolo T cu tempo necessario per cambiare il tagliente volume del truciolo che si desidera asportare t tot tempo totale per asportare il volume del truciolo desiderato Q max volume del truciolo asportato adottando la velocità V t Q max Q e volume di truciolo asportato adottando la velocità V t e tg  rappresenta la V t Q max rappresenta tg  rappresenta la V t e rappresenta Fine diapositiva Cliccando su rappresenta si dimostrerà il legame tra le tangenti e le velocità di taglio

17 revisione by Ugo Apostolo Dimostrazione Poiché il volume del truciolo w [cm 3 /min] è dato dalla seguente espressione: avremo che nella durata T[min] si asporterà il volume Q[cm 3 ] dato da: Se a  p=q=1 mm 2 =cost avremo: Dunque nel piano t,Q è l’equazione di una retta uscente dall’origine dove V t rappresenta il coefficiente angolare, cioè la tangente dell’angolo formato tra l’asse delle ascisse e la retta stessa. Fine diapositiva

18 revisione by Ugo Apostolo Costi e produzione Trascurando il costo del materiale, i costi totali di lavorazione riferiti ad un singolo pezzo C p si possono dividere in tre componenti: i costi macchina C m : quelli relativi all’ammortamento della macchina,alla manutenzione, alla quota di spese generali, alla manodopera,... ; i costi utensili C t : dipenderà dal tipo di utensile. Ad esempio se inserto fissato meccanicamente dipenderà dal costo del portautensili, dal costo dell’inserto,...; i costi fissi C f : quelli relativi al tempo necessario per la sostituzione del pezzo, dell’utensile,.... L’andamento dei costi è illustrata dal seguente diagramma: Vt[m/min] Costi [€] C Pmin Vt e Cf Cf CmCm CPCP CtCt Fine diapositiva

19 revisione by Ugo Apostolo E’ da notare che il diagramma dei costi è solo indicativo perché a volte può essere più economico usare una velocità superiore a quello indicato nel grafico, come ad esempio in periodi di punte di produzione che potrebbero essere superate solo con l’acquisto di nuove macchine, con costi superiori a quelli degli utensili che crescono a causa della aumentata Vt. Numero pezzi prodotti nell’unità di tempo Vt p : Velocità di taglio produttiva: realizza la massima produzione di pezzi nell’unità di tempo ( REGIME PRODUTTIVO ) N Pmax Vt [m/min] Vt p Fine diapositiva

20 revisione by Ugo Apostolo N P numero pezzi prodotti nella unità di tempo C p costo pezzo CAMPO D’UTILIZZO DELLA MACCHINA UTENSILE Fine diapositiva CPCP NpNp Vt e Vt p Vt

21 revisione by Ugo Apostolo Conclusioni Una buona impostazione dei parametri di lavoro deve tenere conto di alcuni fattori quali: materiali da lavorare e relativo stato; caratteristiche del bloccaggio del pezzo alla macchina; caratteristiche e stabilità della macchina utensile; tipo di lubrificazione e/o refrigerazione; conoscenza del disegno e del tipo di lavorazione da eseguire. Noti i suddetti fattori è bene adottare: massime sezioni del truciolo compatibilmente con lo sforzo che la macchina può sopportare; velocità di taglio ed avanzamenti i più elevati possibili compatibilmente con la potenza disponibile sulla macchina, che dovrà eventualmente essere sfruttata completamente variando la profondità di taglio; per lavori di finitura adottare alte velocità di taglio e bassi avanzamenti; utilizzare il fluido da taglio che garantisca il regime di lavoro prescelto. Fine diapositiva ultima diapositiva


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