Scelta parametri di taglio nella tornitura cilindrica

SCELTA DEI PARAMETRI DI TAGLIO
Tornitura
DATI DI PARTENZA:
1) Utensile (materiale)
2) Materiale da lavorare
3) Potenza del motore della macchina
4) Numero di giri della macchina
5) Avanzamenti automatici della macchina
6) Elementi geometrici del pezzo ( D iniziale, d finale, Lunghezza da tornire)
7) Numero di pezzi
DETERMINARE:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Sovrametallo (h)
Profondità di passata (ps sgrossatura, pf finitura)
Numero di passate (nps, npf)
Avanzamento (ag)
Sezione truciolo (S)
Velocità di taglio (Vt)
Potenza di lavorazione (P)
Tempo attivo (T)
SI SUPPONGA PER IL CALCOLO:
Utensile = HSS (acciaio super rapido)
Materiale da lavorare = Rm < 400 (N/mm2)
D = 40 (mm)
d = 35 (mm)
L = 120 (mm)
PM = 2,5 (CV) = 1,84 (Kw)
Numeri di giri della macchina → 50-70-120-170-240-280-325-390-660930-1300-1800
Avanzamenti automatici → 0,05-0,06-0,075-0,087-0,1-0,125-0,150-0,1750,2-0,25-0.3-0.35-0,4-0,5-0,6-0,7
Supponiamo che sia una lavorazione in serie.
Scelta dei parametri di taglio
1) Calcolo del sovrametallo: h = (Di - df )/2 = (40-35)/2 = 2,5 (mm)
2) Passata: ps : 2 [mm] ; pf = 0,5 [mm]
3) Numero di passate: 1 Passata di sgrossatura = 2 (mm)
1 Passata di finitura = 0,5 (mm)
4) Avanzamento:
G = p/ag = 5 (Taylor) da cui: ag = p/5 = 2/5 = 0,4 (mm/giro)
5) Sezione di truciolo:
S = p*ag = 2*0,9 = 0,8 (mm2)
6) Velocità di taglio:
Vt = (π*D*n)/1000 (m/min)
assumo dalla tabella il valore in base al tipo di materiale e all’utensile:
Vte.1 = (68÷92), assumo 80 (giri/min), quindi Vte.s = Vte.1/m√5 = 87,66
(con m = 2,44)
6’) Numero di giri
n = (1 000*Vt)/(π*D) = (1 000*87.66)/( π*40) = 697.6 (giri/min)
Adotto, per sicurezza, il numero di giri disponibile inferiore più vicino
sulla macchina, cioè n = 660 (giri/min)
7) Potenza di lavorazione: P = (Fs*Vt)/60 000 [kW]
a) Sforzo specifico di strappamento:
σs = (σ1/n√5)*f = 2 059 (N/mm2)
(con n = 7,8)
b) Forza di strappamento:
Fs = σs *S → Fs = 2 058*0,8 = 1 646,4 (N)
c) Potenza necessaria per eseguire la lavorazione:
P = (Fs*Vt)/60 000 → (1 646,4*82,9)/60 000 = 2,27 (kW)
PM = 1,84 (kW)
Potenza disponibile al mandrino: Pm = PM*η = 1,84*0,7 = 1,29 (kW)
Poiché P > Pm → non è possibile eseguire la lavorazione.
Abbasso la velocità di taglio e assumo 380 (giri/min).
Non è ancora possibile, quindi adotto n = 325 (giri/min).
Ricalcolo Vt = (π*40*325)/1 000 = 40,84 (m/min)
Risulta: P = (Fs*Vt)/60 000 = (1 646,4*40,84)/60 000 =1.12 (kW)
→ La lavorazione è possibile.
8) Calcolo il tempo necessario per la lavorazione:
T = corsa/Va = (L*ex)/(ag*n) = (120+2)/(0,4*325) = 0.93 [min]
→ 93*60/100 = 56 (sec)