Lavorazioni Al Tornio_slide

8/10/2019 Lavorazioni Al Tornio_slide

1/19

Lavorazioni al tornio parallelo

Appunti dalle lezioni di Tecnologie meccaniche di processo e prodotto tenute dal prof. Di Cara Nicola 1

LAVORAZIONI AL TORNIO PARALLELO

SGROSSATURA

Passate grandi: 0,5 10 mm Avanzamenti grandi: 0,1 0,6

mm/giro Sovrametallo da lasciare per la

finitura: 0,2 0,5 mm Utensile in acciaio super rapido

HSS UNI 4247 Utensile in carburo metallico sinterizzato (Widia) UNI 4102

FINITURA

Passate piccole: 0,2 2 mm Avanzamenti bassi: 0,05 0,2

mm/giro

Precisione ottenibile: 0,01 mm suldiametro Qualit di lavorazione: IT 8 Utensile in acciaio super rapido

HSS UNI 4249 con tagliente curvilineo avente piccolo raggio dicurvatura (0,4 1,6 mm)

Utensile in carburo metallico sinterizzato (Widia) UNI 4105

TRONCATURA (ed ESECUZIONE GOLE) Pezzo rotante in senso contrario al

normale Utensile capovolto col tagliente in gi

in modo da limitare le vibrazioni Passata: pari alla larghezza dellutensile Avanzamento: 0,05 0,3 mm/giro Utensile in acciaio super rapido HSS UNI 4254 Utensile in carburo metallico sinterizzato (Widia) UNI 4109


2/19



SFACCIATURA (o INTESTATURA)

Passata: piccola Avanzamento trasversale:

piccolo (per rendere minime levibrazioni) 0,5 mm/giro

Utensile in acciaio super rapidoHSS UNI 4252 (V t 20 m/min)

Utensile in carburo metallicosinterizzato (Widia) UNI 4108

FORATURA

Montaggio del pezzo nellapiattaforma autocentrante

Punta da trapano nelcannotto della controtesta

Velocit di taglio:

notevolmente pi bassarispetto a quella della tornitura cilindrica Avanzamento: limitato, a mano facendo ruotare il volantino di

comando del cannotto della controtesta

ZIGRINATURA (o GODRONATURA)

Ha lo scopo di produrre una serie di

rigature su una superficie cilindrica.Rendendo ruvida la superficie si migliorala presa di quei particolari che devonoessere manovrati manualmente.La lavorazione viene effettuata perdeformazione plastica del materiale, senzache avvenga asportazione di truciolo.Lutensile adoperato il godrone UNI5599, normalmente montato sulla torrettaportautensile del tornio. Esso viene


3/19



premuto contro la superficie del pezzo, che ruota con unopportunavelocit.Le norme UNI 149 prevedono le forme delle zigrinature e i passi.

Zigrinatura parallelaZigrinatura sinistraZigrinatura destraZigrinatura spinataZigrinatura incrociata

La scelta del passo della zigrinatura dipende dal diametro del pezzo:

Diametro del pezzo Passo della zigrinatura (mm)10 0,5

10 25 0,825 50 1

50 120 1,5120 250 2

TORNITURA CONICA

Secondo la tabella UNI 7618,conicit il rapporto tra ladifferenza dei diametri di duesezioni di un cono e la distanzafra le sezioni stesse:

C = D d / L

Il simbolo della conicit :

La conicit pu essere espressa in gradi, in 1/k ed in %.

1) Conicit in gradi

Con riferimento alla figura, detto D il diametro maggiore, d il diametro

minore ed L la lunghezza del pezzo conico, la conicit in gradi :

tg / 2 = ( D d ) / (2 * L)


4/19



2) Conicit 1/k

Se su una lunghezza k lavariazione di diametro 1, suuna lunghezza L quanto lavariazione di diametro (D d)?

Dalla proporzione: k : 1 = L : (D d) risulta:

k = L / (D d)

Da cui:1 / k = (D d) / L

3) Conicit percentuale %

Se su una lunghezza pari a 100 lavariazione di diametro p, su unalunghezza L quanto la variazionedi diametro (D d)?

Dalla proporzione: 100 : p = L : (D d) risulta:

p = 100 * (D d) / L

Da cui:p / 100 = (D d) / L

Dalla relazione: 1/k = (D d) / L

e dalla relazione: p/100 = (D d) / L

essendo uguali i secondi membri, si possono uguagliare i primi membri edeterminare delle relazioni di collegamento, quali:

1/k = p/100 = 2 * tg /2 [ricordando che (D d) / (2 * L) = tg /2 equindi (D d) / L = 2 * tg /2]


5/19



o meglio:

1/2 k = tg /2 da cui si ricava /2

e ancora:(p/2) / 100 = /2 da cui si ricava /2

La tabella UNI 157 riporta, per vari valori di 1 / k, le denominazioni deiconi Jacobs e Morse in alcune applicazioni.

Per esempio:

Conicit 1 / k Angolo del cono in gradi Denominazione Norma1 : 19,264 2,973556 Jacobs 6 UNI 58851 : 19,922 2,875406 Cono Morse 3 UNI 5211 : 20,020 2,861377 Cono Morse 2 UNI 521

Esecuzione della tornitura conica

La tornitura di pezzi conici pu essere eseguita in due modi, a seconda che

si tratti di grande o di piccola conicit. La conicit si ritiene grande quandosupera i 9.

1) Tornitura di grandi conicit

Il pezzo montato fra le punte e latorretta porta-utensile ruotata di unangolo uguale alla conicit:

tg / 2 = ( D d ) / (2 * L)

La lavorazione eseguita col carrofermo, spostando col volantino a mano la slitta porta-utensile.

Lutensile si sposta in una direzione obliqua rispetto allasse del tornio ecio secondo una generatrice del cono.


6/19



2) Tornitura di piccole conicit

Il pezzo, completamente conico, montato fra le punte mentre lacontrotesta spostata trasversalmente di una quantit:

s = (D d) / 2

In tali condizioni, la generatrice del cono si dispone parallela alleguide del tornio e lutensile, mantenendosi perpendicolare allassedel tornio e traslando, realizza la superficie conica.

Quando il tratto conicolungo L solamente unaparte dellintero pezzolungo L, lo spostamento Sda dare alla controtesta siricava con la seguenteproporzione:

S : L = s : L

o meglio:S : L = (D-d) / 2 : L

Lo spostamento della controtesta limitato a qualche millimetroed il foro da centro del pezzo ha smusso di 120 .

FILETTATURA AL TORNIO

Il tornio adatto per eseguire il taglio di viti di precisione aventi diametronon inferiore a 10 mm.

Il movimento elicoidale si ottienecomponendo il moto circolare uniformeposseduto dal pezzo con quello ditraslazione posseduto dallutensile. In

questo modo, la punta dellutensiletraccia sul pezzo unelica che,approfondita in pi passate, si trasforma in un solco, originando la vite.


7/19



Lo sviluppo dellelica non altro che un triangolo avente la basepari al passo p della vite e laltezza pari a * d (circonferenzadel pezzo cilindrico da filettare).

La relazione tg = p / ( * d) fornisce langolo di inclinazionedellelica.

Lutensile per lesecuzione di piccole viti a filetto triangolare in praticaun utensile di forma, avendo un profilo corrispondente alla sezione delvano tra i filetti e due taglienti formanti un angolo di 60 nel caso difilettature metriche e di 55 nel caso di filettature Whitwort.

Lavanzamento dellutensile normale allasse della vite quando silavorano materiali duri, invece alternativamente sul fianco destro e sulfianco sinistro quando si lavorano materiali teneri che danno truciolifluenti.

Per il taglio delle viti di grandi dimensioni si utilizza un utensile provvistodi un solo tagliente. In questo caso lavanzamento obliquo.

La tabella UNI 4536 fornisce le dimensioni nominali delle filettaturemetriche ISO a profilo triangolare. Tracciato il profilo del triangologeneratore, detto p il passo della vite, si ha:

Altezza del triangolo generatore : H = 0,86603 * pAltezza del filetto: h 3 = 0,61343 * p

Diametro medio: d 2 = d 0,64952 * pDiametro di nocciolo: d 3 = d 1,22687 * p


8/19



Risultano normate anche le distanzedi spallamento e le gole di scaricoper le filettature esterne metricheISO (UNI 5709) e quelle per lefilettature interne (UNI 5710).

Per quanto riguarda lesecuzione ditutta la bulloneria dacciaio condiametro da 1,6 a 150 mm, sonopreviste due categorie A e C,precisamente:

A Bulloneria con tolleranza ristretta sulle parti non filettate e lavorazionedi qualit media sulle parti filettate;

B Bulloneria con tolleranza larga sulle parti non filettate e lavorazione diqualit grossolana sulle parti filettate.

Di seguito sono riportati alcuni materiali per bulloneria.

Bulloneria MaterialeOrdinaria Fe 420 B UNI 7070 oppure Fe 500Mediamente sollecitata 38 Cr 4 KB UNI 7356Molto sollecitata 38 Cr Mo 4 KB UNI 7356Stampata a freddo o a caldo Acciai UNI 7356In lega leggera P Al Cu 3,5 Fe Mg Ni UNI 3578

oppure P Al Zn 5,8 Mg Cu UNI 3735

Parametri di taglio per filettare

Per ridurre al minimo le vibrazioni dellutensile, che possono nuocere allafinitura della lavorazione, e per evitare strappi sui fianchi della filettatura,le velocit di taglio per lesecuzione delle filettature devono esserelimitate, soprattutto quando si tratta delle filettature interne.

Anche per la filettatura la velocit di taglio deve essere scelta in funzionedella durezza del materiale e della qualit del materiale costituentelutensile:


9/19



Materiale da filettare Velocit di taglio (m/min)Utensile

HSUtensile

HSSUtensileWidia

Acciaio dolce (R 500 N/mm 2) 12 15 20 25 20 30

Acciaio semiduro (R = 500 700 N/mm2

) 10 12 15 20 15 25Acciaio duro (R = 700 900 N/mm 2) 6 10 8 15 10 15Acciaio extra duro (R > 900 N/mm 2) 15 20 20 30 20 30Ghisa dura ( HBS 200) 8 10 10 15 10 15Leghe leggere 25 40 30 40 40 50Ottoni e Bronzi teneri 15 30 20 40 25 50Ottoni e Bronzi duri 10 20 15 25 20 40

Lavanzamento uguale al passo della filettatura da eseguire.

La profondit di passata deve essere limitata (0,1 0,4 mm). Pu esserecos calcolata:

p = 2d / 1530

con d 2 il diametro medio della filettatura.

Relazione tra passi, numero di giri, numero di denti

Ad ogni giro del pezzo lutensile deve spostarsi di una quantit uguale alpasso p f della vite da tagliare. Poich il pezzo compie n giri al minuto, latraslazione dellutensile S = p f * n p.

Siccome lo spostamentodellutensile ottenutotramite la vite madre,questa dovr compiereun numero di giri N v tale da spostare ilcarrello della stessaquantit S, nello stessotempo (un minuto).

Detto p v il passo della vite madre, deve essere soddisfatta la seguenterelazione:

S = p f * n p = p v * N v


10/19



Da cui si ricava:pf / p v = N v / n p

La frazione N v / n p non altro che il rapporto di trasmissione della catenacinematica che collega il mandrino con la vite madre. Quindi:

= p f / p v = N v / n p = (z 1 * z 3 ) / (z 2 * z 4 ) = n denti ruote motrici / n dentiruote condotte

Tale relazione permette di determinare la quaterna di ruote necessarie pertagliare una vite di passo p f quando il carro trascinato da una vite madredi passo p v.


11/19



LAVORAZIONE TRA PUNTA E CONTROPUNTA -CENTRATURA

Durante le lavorazioni al tornio, nel caso di pezzi lunghi, si monta il pezzotra mandrino e contropunta. Si distinguono tre modalit.

1) Tra punta e contropunta

E il modo migliore perlavorare pezzi lunghi perch ledue punte individuano lassedi rotazione della macchina.

E necessario eseguireallestremit del pezzo appositi fori da centro entro cui, durante lalavorazione, vengono alloggiate la punta e la contropunta. Lesecuzionedei fori da centro, che sono unificati, detta centratura ed avvienemediante utensili detti punte per fori da centro.

Il pezzo in lavorazione trascinato inrotazione per mezzo diuna brida (che stringeil pezzo mediante unavite a testa quadra) edun disco menabrida (che riceve il moto di rotazione dalla piattaforma su cui avvitato e,attraverso un piolo, lo trasmette alla brida e, da questa, al pezzo).

2) Tra trascinatore e contropunta

In questo modo possibile lavoraretutta la superficie laterale del pezzoche, per, deve avere un diametrosufficiente affinch possano far presai denti a coltello del trascinatore (che montato nel mandrino mediante uncodolo a conicit Morse).


12/19



3) Tra piattaforma autocentrante e contropunta

Tale tipo di lavorazione adatta perpezzi lunghi, montati adunestremit nella piattaformaautocentrante ed allaltra estremitsostenuti dalla contropuntaalloggiata nel foro da centri.

I fori da centro hanno tipologie e dimensioni ben precise, descritte nellatabella seguente:


13/19



Tipo A : il centro ha un forocentrale cilindrico ed unasvasatura conica con angoloal vertice di 60.

Tipo B : il centro simile alprecedente, ma ha lasvasatura conicaulteriormente smussata conangolo al vertice di 120 al fine di evitare possibili lesioni delle punte. Taletipo si utilizza quando il materiale in lavorazione molto duro e leestremit del cilindro non sono piane e in tutti i casi in cui il pezzo dovrsubire ulteriori lavorazioni.

Il diametro d e la profondit L del foro da centri dipende dal diametro Ddel pezzo da lavorare, secondo la seguente tabella:

L [mm]D [mm] d [mm]Tipo A Tipo B

Fino a 4 0,5 1,2 -

Da 4 a 6 0,75 1,8 -Da 6 a 10 1 2,3 2,7Da 10 a 16 1,5 3,5 4,1Da 16 a 25 2 4,6 5,4Da 25 a 40 3 6,9 7,9Da 40 a 63 4 9,2 10,4Da 63 a 100 5 11,5 13Da 100 a 160 6 13,8 15,6

Da 160 a 250 8 18,4 20,4Oltre 250 12 27,6 30


14/19



Apposite punte eseguono i fori da centro in una sola operazione. Anche lepunte sono unificate.

La punta da centri si colloca in unmandrino autocentrante da trapano,alloggiato a sua volta nella bussola deltoppo mobile (controtesta).

La rappresentazione dei fori da centro nei disegni tecnici descritta nellatabella seguente.


15/19




16/19



CALCOLO DEL TEMPO ATTIVO (o DI MACCHINA)

E il tempo durante il quale si ha asportazione di truciolo.

1) Nella tornitura cilindrica , sia disgrossatura che di finitura, il tempoper una passata si calcola con:

t1 = corsa di lavoro / v a [min]

dove v a la velocit di avanzamento in[mm/min].

Essendo V a = a g * n e risultando la corsa di lavoro uguale alla lunghezzada tornire pi una extracorsa, la relazione suddetta diventa:

t1 = L + ex / (a g * n) [min]

Lextracorsa, che dipende dallabilit delloperatore, pu essere assuntacomplessivamente pari a 4 5 mm.

Per facilitare la trasformazione dei minuti in secondi, opportunoesprimere il tempo cos calcolato in minuti e centesimi di minuto.

Esempio: 4,50 [min] 50 [centesimi di min] * 0,6 = 30 [s]

2) Nella tornitura conica , conriferimento al disegnoriportato, in cui sonoipotizzate 4 passate, lalunghezza complessiva datornire risulta:

L1+ L 2 + L 3 + L 4.

In particolare, si ha:

L4 = L / cos /2


17/19



Inoltre lo spessore totale effettivo da asportare risulta:

s4 = [(D d) / 2] * cos /2

in base alla propriet dei triangoli simili, si pu scrivere:

L1 / p = L 2 / 2p = L 3 / 3p = L 4 / 4p

Da cui, eliminando p:

L1 = L 4 / 4 ; L 2 = 2 * L 4 / 4 ; L 3 = 3 * L 4 / 4 ; L 4 = 4 * L 4 / 4

La lunghezza complessiva da tornire risulta allora:

L1+ L 2 + L 3 + L 4 = L 4 / 4 + 2 * L 4 / 4 + 3 * L 4 / 4 + 4 * L 4 / 4

Mettendo in evidenza: 1 / 4 * (1 + 2 + 3 + 4) * L 4

o meglio : 1 / 4 * (1 + 2 + 3 + 4) * L / cos /2

Nellipotesi che 4 siano la passate da eseguire, il tempo per la conicitrisulta:

T = corsa di lavoro / v a = corsa di lavoro / (a g * n)

= [(1 + 2 + 3 + 4) / (4 * a g * n)] * [L / cos /2]

In generale:

T = [(1 + 2 + 3 + + n p) / (n p * a g * n)] * [L / cos /2]


18/19



3) Per la filettatura , essendolavanzamento pari al passo, iltempo di una passata :

t1 = corsa di lavoro / v a == corsa di lavoro / (a g * n) == (L + ex) / (p f * n)

Moltiplicando per il numero dipassate si ottiene il tempo totaleattivo:

T = [(L + ex) / (p f * n)] * n p

Dove:

L = tratto filettatoex = extracorsa (si pu assumere pari alla larghezza della gola di scarico)pf = passo della filettaturanp = numero di passate = h 3 / p (con h 3 laltezza del filetto e p la profonditdi passata)

3) Nel caso della tornitura piana (sfacciaturao intestatura) e della troncatura , lalunghezza da tornire risulta L = D / 2.

Per cui il tempo per una passata risulta:

t1 = corsa di lavoro / v a == corsa di lavoro / (a g * n)= (D / 2) / (a g * n) = D / (2 * a g * n)


19/19


4) Tempo di esecuzione del foro da centro

Nella tabella dei tempi standard assunto un tempodi 0,12 minuti per lesecuzione di una centraturacon punta per fori da centro.

Volendo procedere al calcolo del tempo attivo (dimacchina), questo, considerando un foro diprofondit L e supponendo che il ritorno dellapunta avvenga alla stessa velocit con la qualepenetra, si pu calcolare con lespressione:

t = 2 L / (a g * n) [min]

Lavanzamento ottenuto a mano,agendo sul volantino del toppomobile.

Per il calcolo pu essere assunto a g = 0,15 0,2 mm/giro.

Documents

Lavorazioni Al Tornio_slide