CICLO DI LAVORAZIONE ALLE MACCHINE UTENSILI

CICLO DI LAVORAZIONE Complessità Problema a più soluzioni Procedure standard Esperienza Nessuna teoria

Struttura di un ciclo di lavorazione Fasi Sottofasi Operazioni elementari 1 Sfacciatura 2 Torn. Cilindrica 3 Torn. Cilindrica 4 Foratura 10 Fase di tornitura 20 Fase di fresatura 30 Fase di rettifica Sottofase a Sottofase b 1 Spianatura 2 Contornatura 1 Rett. est.

Stesura di un ciclo di lavorazione Analisi delle informazioni di partenza Definizione delle fasi, sottofasi e operazioni Scelta degli utensili Calcolo dei parametri di taglio Scelta delle attrezzature Calcolo dei tempi Preparazione della documentazione

Informazioni di partenza (dal disegno) Dimensioni del pezzo Dimensioni del pezzo Tolleranze dimensionali e di forma Qualità superficiale Presenza di trattamenti termici, giunti saldati o accoppiamenti forzati Materiale del pezzo

Informazioni di partenza (dal disegno) Dimensioni del pezzo Tolleranze dimensionali e di forma Qualità superficiale Presenza di trattamenti termici, giunti saldati o accoppiamenti forzati Materiale del pezzo

Informazioni di partenza (dal disegno) Dimensioni del pezzo Tolleranze dimensionali e di forma Qualità superficiale Presenza di trattamenti termici, giunti saldati o accoppiamenti forzati Materiale del pezzo

Informazioni di partenza (dal disegno) Dimensioni del pezzo Tolleranze dimensionali e di forma Qualità superficiale Presenza di trattamenti termici, giunti saldati o accoppiamenti forzati Materiale del pezzo

Informazioni di partenza (dal disegno) Dimensioni del pezzo Tolleranze dimensionali e di forma Qualità superficiale Presenza di trattamenti termici, giunti saldati o accoppiamenti forzati Materiale del pezzo

Altre informazioni di partenza Tipo di greggio Tipo di greggio Quantità di pezzi da produrre Disponibilità di mezzi, macchine e personale Ubicazione del macchinario

Altre informazioni di partenza Tipo di greggio Quantità di pezzi da produrre Disponibilità di mezzi, macchine e personale Ubicazione del macchinario

Altre informazioni di partenza Tipo di greggio Quantità di pezzi da produrre Disponibilità di mezzi, macchine e personale Ubicazione del macchinario

Altre informazioni di partenza Tipo di greggio Quantità di pezzi da produrre Disponibilità di mezzi, macchine e personale Ubicazione del macchinario

Stesura di un ciclo di lavorazione Analisi delle informazioni di partenza Definizione delle fasi, sottofasi e operazioni Scelta degli utensili Calcolo dei parametri di taglio Scelta delle attrezzature Calcolo dei tempi Preparazione della documentazione

Scelta dei processi di lavorazione e sequenza delle fasi Esempio 2 3 4 5 1 6 7 8

Scelta dei processi di lavorazione e sequenza delle fasi Analisi delle superfici e dei processi utilizzabili Analisi delle superfici e dei processi utilizzabili Raggruppamento delle superfici Ricerca superfici coassiali Analisi dei vincoli di precedenza Selezione di cicli alternativi

6 8 7 2 5 4 3 1

Scelta dei processi di lavorazione e sequenza delle fasi Analisi delle superfici e dei processi utilizzabili Raggruppamento delle superfici Ricerca superfici coassiali Analisi dei vincoli di precedenza Selezione di cicli alternativi

6 8 7 2 5 4 3 1

Scelta dei processi di lavorazione e sequenza delle fasi Analisi delle superfici e dei processi utilizzabili Raggruppamento delle superfici Ricerca superfici coassiali Analisi dei vincoli di precedenza Selezione di cicli alternativi

6 8 7 2 5 4 3 1

Scelta dei processi di lavorazione e sequenza delle fasi Analisi delle superfici e dei processi utilizzabili Raggruppamento delle superfici Ricerca superfici coassiali Analisi dei vincoli di precedenza Selezione di cicli alternativi

6 8 7 2 5 4 3 1

Scelta dei processi di lavorazione e sequenza delle fasi Analisi delle superfici e dei processi utilizzabili Raggruppamento delle superfici Ricerca superfici coassiali Analisi dei vincoli di precedenza Selezione di cicli alternativi

Selezione di cicli alternativi Ciclo A FASE OPERAZIONI MACCHINA 10 tornitura 1,2,3,4,5 tornio parallelo foratura 7 20 tracciatura 8 banco di tracciatura 30 foratura 8 trapano sensitivo 40 fresatura 6 fresatrice universale 10 tornitura 1,2,3,4,5 tornio parallelo foratura 7

2 3 4 5 1 6 7 8

Selezione di cicli alternativi Ciclo A FASE OPERAZIONI MACCHINA 10 tornitura 1,2,3,4,5 tornio parallelo foratura 7 20 tracciatura 8 banco di tracciatura 30 foratura 8 trapano sensitivo 40 fresatura 6 fresatrice universale

2 3 4 5 1 6 7 8

Selezione di cicli alternativi Ciclo A FASE OPERAZIONI MACCHINA 10 tornitura 1,2,3,4,5 tornio parallelo foratura 7 20 tracciatura 8 banco di tracciatura 30 foratura 8 trapano sensitivo 40 fresatura 6 fresatrice universale

2 3 4 5 1 6 7 8

Selezione di cicli alternativi Ciclo B FASE OPERAZIONI MACCHINA 10 tornitura 1,2,3,4,5 tornio a CN con foratura 7,8 utensili motorizzati fresatura 6 in torretta

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Raggruppamento delle operazioni in sottofasi Ciclo A FASE SOTTOFASE OPERAZIONI 10 sottofase a tornitura 4 e 5 foratura 7 sottofase b tornitura 1,2 e 3

2 3 4 5 1 6 7 8

2 3 4 5 1 6 7 8

Stesura di un ciclo di lavorazione Analisi delle informazioni di partenza Definizione delle fasi, sottofasi e operazioni Scelta degli utensili Calcolo dei parametri di taglio Scelta delle attrezzature Calcolo dei tempi Preparazione della documentazione

Scelta degli utensili

Scelta degli utensili in tornitura 1) Scelta degli angoli del profilo 1) Scelta degli angoli del profilo 2) Scelta del materiale dell’inserto e della sua geometria 3) Scelta della dimensione dell’inserto 4) Scelta del raggio di punta 5) Scelta del portautensile

Scelta degli angoli del profilo 45° 30° 33° 48° y y’

Scelta degli utensili in tornitura 1) Scelta degli angoli del profilo 2) Scelta del materiale dell’inserto e della sua geometria 3) Scelta della dimensione dell’inserto 4) Scelta del raggio di punta 5) Scelta del portautensile

Scelta del materiale dell’inserto Mat. pezzo Operazione Mat. Inserto Acciaio al Finitura di precisione P01-P10 carbonio Finitura P10-P20 non legato Sgrossatura leggera P20-P30 Sgrossatura P30-P40 Sgrossatura pesante P40-P50 Ghisa Finitura di precisione K01-K10 malleabile ……………... Perlitica …………. ……….

Scelta della geometria dell’inserto

Scelta della geometria dell’inserto 40° 50° ymax = 37° y ‘max = 47° emax = ymax+ y ‘max = 84° 43° 53° y y’

Scelta della geometria dell’inserto

Scelta degli utensili in tornitura 1) Scelta degli angoli del profilo 2) Scelta del materiale dell’inserto e della sua geometria 3) Scelta della dimensione dell’inserto 4) Scelta del raggio di punta 5) Scelta del portautensile

Scelta della dimensione dell’inserto

Scelta degli utensili in tornitura 1) Scelta degli angoli del profilo 2) Scelta del materiale dell’inserto e della sua geometria 3) Scelta della dimensione dell’inserto 4) Scelta del raggio di punta 5) Scelta del portautensile

Scelta del raggio di punta in sgrossatura Raggio più grande possibile per ottenere un tagliente robusto Valori consigliati: 1,2 - 1,6 mm

Scelta del raggio di punta in finitura Rmax= • 1000 (mm) 8 re

Scelta degli utensili in tornitura 1) Scelta degli angoli del profilo 2) Scelta del materiale dell’inserto e della sua geometria 3) Scelta della dimensione dell’inserto 4) Scelta del raggio di punta 5) Scelta del portautensile

Scelta del portautensile

Scelta del portautensile

Stesura di un ciclo di lavorazione Analisi delle informazioni di partenza Definizione delle fasi, sottofasi e operazioni Scelta degli utensili Calcolo dei parametri di taglio Scelta delle attrezzature Calcolo dei tempi Preparazione della documentazione

Scelta dei parametri di taglio Velocità, avanzamento, profondità di passata Criteri di ottimizzazione: 1) minimo costo di lavorazione 2) massima produzione tenendo conto delle condizioni limite riguardanti: il pezzo, la macchina, l’utensile

Ottimizzazione di una operazione di tornitura (considerando solo V) Espressione analitica del costo Minimizzazione Calcolo della durata economica Te tramite la relazione del Taylor Calcolo della velocità di taglio economica Ve V1 Ve = Ten

Costo di una operazione di tornitura

Ottimizzazione di una operazione di tornitura (considerando anche a e p) Equazione generalizzata del Taylor Massimizzare a e p compatibilmente con le condizioni limite Scegliere la velocità ottima corrispondente V Tn am pr = V1*

CT a1 a2 a3 a1 < a2 < a3 Ve1 Ve2 Ve3 V

Forze e potenze di taglio in tornitura Fz = pt · S S = a · p pt = ps · S-1/n Potenza di taglio: W = Fz · V

Scelta dei parametri di taglio (operazioni di sgrossatura in tornitura) 1 Scelta della profondità di passata: p = soprametallo s se p è maggiore dei limiti p = s/2  2 pmax 3 4

Scelta dei parametri di taglio (operazioni di sgrossatura in tornitura) Scelta dell’avanzamento massimo tenendo conto dei seguenti limiti: usura utensile spessore truciolo flessione pezzo e utensile rugosità controllo truciolo resistenza punta dell’inserto 1 2 3 4

Se V > Vmax allora V = Vmax Scelta dei parametri di taglio (operazioni di sgrossatura in tornitura) 1 Scelta della velocità di taglio in base al criterio di ottimizzazione scelto (oppure da cataloghi per una durata standard) Se V > Vmax allora V = Vmax 2 3 4

Scelta dei parametri di taglio (operazioni di sgrossatura in tornitura) 1 Calcolo della potenza assorbita W. Se risulta: W/ > Wmacchina 1. diminuire avanzamento 2. diminuire velocità 3. diminuire profondità di passata 2 3 4

Stesura di un ciclo di lavorazione Analisi delle informazioni di partenza Definizione delle fasi, sottofasi e operazioni Scelta degli utensili Calcolo dei parametri di taglio Scelta delle attrezzature Calcolo dei tempi Preparazione della documentazione

Funzioni e caratteristiche delle attrezzature Riferire il pezzo rispetto alla macchina Bloccare stabilmente il pezzo Permettere un rapido carico e scarico del pezzo senza aggiustaggi

Principio del posizionamento isostatico (dei 6 punti) 4 5 1 3 2 6

Esempio di attrezzatura con posizionamento isostatico

Criteri di scelta delle superfici di riferimento Coincidenza con i riferimenti di quotatura Priorità nella sequenza del ciclo di lavorazione Sufficientemente ampie e tali da garantire un appoggio sicuro

Criteri di scelta delle superfici di riferimento Coincidenza con i riferimenti di quotatura Priorità nella sequenza del ciclo di lavorazione

Attrezzatura standard: autocentrante

Attrezzatura standard: morsa

Attrezzatura standard: staffe

Attrezzatura speciale 3 4 2 6 5 1

Attrezzatura modulare

Stesura di un ciclo di lavorazione Analisi delle informazioni di partenza Definizione delle fasi, sottofasi e operazioni Scelta degli utensili Calcolo dei parametri di taglio Scelta delle attrezzature Calcolo dei tempi Preparazione della documentazione

Calcolo dei tempi e dei costi Tempi necessari all’esecuzione di un ciclo di lavorazione: tempi attivi tempi passivi

Calcolo dei tempi attivi: tornitura L + ei + eu t = a n

Calcolo dei tempi attivi: foratura n a L + ei + eu t = a n

Calcolo dei tempi attivi: fresatura L’ + ei + eu t = Va

Tempi passivi (in minuti)

Tempi passivi (in minuti)

Stesura di un ciclo di lavorazione Analisi delle informazioni di partenza Definizione delle fasi, sottofasi e operazioni Scelta degli utensili Calcolo dei parametri di taglio Scelta delle attrezzature Calcolo dei tempi Preparazione della documentazione

Foglio di ciclo

Foglio di fase