Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Principi fondamentali del processo di taglio Lavorazione per deformazione plastica nel quale un utensile, dotato di moto relativo rispetto a un pezzo, ne asporta uno strato superficiale, detto soprametallo, trasformandolo in truciolo e generando una superficie con elevata precisione. Esempio di taglio ortogonale

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Meccanica di formazione del truciolo: il taglio ortogonale Taglio ortogonale: la formazione del truciolo è regolato da fenomeni bidimensionali: nessuna deformazione nel senso della larghezza del taglio (taglio non vincolato). Lavorazione di piallatura

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Meccanica di formazione del truciolo: il taglio ortogonale Fattore di ricalcamento del truciolo c: Angolo di scorrimento F:

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Modello di formazione del truciolo per scorrimento (Pijspanen) Meccanismo di base della formazione del truciolo: lo strato di materiale asportato dall’utensile si distacca per rottura fragile in corrispondenza del piano di taglio OA Deformazione per scorrimento di blocchi rigidi a forma di parallelogramma in corrispondenza del piano di scorrimento OA Calcolo della deformazione gs funzione dell’angolo di spoglia superiore g e dell’angolo di scorrimento F: Minimizzazione della deformazione gs:

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Modello di formazione del truciolo per scorrimento (Pijspanen) La deformazione gs aumenta con la riduzione dell’angolo di spoglia superiore g e, di conseguenza, aumentano le forze necessarie a provocare tale deformazione:

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Analisi cinematica del processo di taglio Calcolo della velocità di deformazione:

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Meccanismo di formazione del truciolo (Ernst – Merchant) Ipotesi: taglio ortogonale Formazione di truciolo continuo per scorrimento assenza di attrito nel contatto fianco utensile – superficie in lavorazione strisciamento del truciolo sul petto dell’utensile con attrito costante Obiettivo: Analisi delle forze necessarie alla formazione del truciolo, stabilendo relazioni geometriche tra esse e l’angolo di scorrimento F, l’angolo g di spoglia superiore e l’angolo r di attrito Analisi grafica: Il truciolo OADE è in equilibrio sotto l’azione della forza risultante R applicatagli dall’utensile e della reazione uguale e contrario R’ applicata dal pezzo in lavorazione in corrispondenza del piano di scorrimento Scomposizione delle forze

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Meccanismo di formazione del truciolo (Ernst – Merchant) Forze in funzione delle componenti misurabili Fz e Fx(calcolo di Fs, Fn, T, N, m) Calcolo di ts, ss:

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Meccanismo di formazione del truciolo (Ernst – Merchant) Principio della minima energia: La forza di taglio Fz è responsabile del lavoro fatto nel taglio. La forza Fz necessaria a provocare lo scorrimento lungo il piano individuato da f (dove ts è massima) è dunque la minima forza per generare il truciolo.

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Meccanismo di formazione del truciolo (Ernst – Merchant) Principio della minima energia: L’angolo di scorrimento f diminuisce con l’aumentare dell’angolo di attrito r e aumenta all’aumentare dell’angolo g di spoglia superiore dell’utensile. N.B.: Pijspanen (f=45°+g/2) e Ernst-Merchant si differenziano essenzialmente per l’angolo di attrito!!! Pertanto, a causa dell’attrito c<1!!! Il principio è valido nei limiti delle ipotesi del modello. La sua validità è minata dal fatto che ts raramente è costante con la temperatura, la deformazione e la velocità di scorrimento. Inoltre, le condizioni di contatto ipotizzate di puro strisciamento non sono realistiche

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Tecnologia Meccanica 2 Tecnologie e Sistemi di Lavorazione Meccanismo di formazione del truciolo (Ernst – Merchant) Distribuzione reale delle tensioni: Tratto AB: ss è elevata in prossimità del tagliente e si realizzano condizioni di attrito adesivo e ts è pari a alla tensione di snervamento Il materiale aderisce al petto e la deformazione avviene all’interno del truciolo (zona di scorrimento secondaria) Tratto BC: normale attrito di scorrimento (tensione normale + bassa) L’attrito quindi varia tra le due zone (+ alto nel tratto AB) e si può definire un valore medio tra le due zone L’ampiezza delle due zone dipende dall’angolo g di spoglia superiore: Condizioni di contatto reali