CICLO DI LAVORAZIONE ALLE MACCHINE UTENSILI CICLO DI
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CICLO DI LAVORAZIONE ALLE MACCHINE UTENSILI
CICLO DI LAVORAZIONE Complessità Esperienza Problema a più soluzioni Procedure standard Nessuna teoria
Struttura di un ciclo di lavorazione Fasi Sottofasi Operazioni elementari 1 Sfacciatura 10 Fase di tornitura 20 Fase di fresatura Sottofase a 2 Torn. Cilindrica Sottofase b 3 Torn. Cilindrica 4 Foratura 1 Spianatura 2 Contornatura 30 Fase di rettifica 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 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 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 • Raggruppamento delle superfici • Ricerca superfici coassiali • Analisi dei vincoli di precedenza • Selezione di cicli alternativi
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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 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 P 01 -P 10 carbonio Finitura P 10 -P 20 non legato Sgrossatura leggera P 20 -P 30 Sgrossatura P 30 -P 40 Sgrossatura pesante P 40 -P 50 Ghisa Finitura di precisione K 01 -K 10 malleabile ……………. . . Perlitica ………….
Scelta della geometria dell’inserto
Scelta della geometria dell’inserto 40° 50° ymax = 37° 43° 53° y y’ y ‘max = 47° emax = ymax+ y ‘max = 84°
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 f 2 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 V 1 Ve = T en
Costo di una operazione di tornitura
Ottimizzazione di una operazione di tornitura (considerando anche a e p) • Equazione generalizzata del Taylor V T n a m p r = V 1* • Massimizzare a e p compatibilmente con le condizioni limite • Scegliere la velocità ottima corrispondente
CT a 2 a 1 a 3 a 1 < a 2 < a 3 Ve 1 Ve 2 Ve 3 V
Forze e potenze di taglio in tornitura Fz = p t · 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 2 3 Scelta della profondità di passata: pmax p = soprametallo s se p è maggiore dei limiti p = s/2 4
Scelta dei parametri di taglio (operazioni di sgrossatura in tornitura) 1 2 Scelta dell’avanzamento massimo tenendo conto dei seguenti limiti: • usura utensile • spessore truciolo 3 • flessione pezzo e utensile • rugosità 4 • controllo truciolo • resistenza punta dell’inserto
Scelta dei parametri di taglio (operazioni di sgrossatura in tornitura) 1 2 Scelta della velocità di taglio in base al criterio di ottimizzazione scelto (oppure da cataloghi per una durata standard) 3 4 Se V > Vmax allora V = Vmax
Scelta dei parametri di taglio (operazioni di sgrossatura in tornitura) 1 2 3 Calcolo della potenza assorbita W. Se risulta: W/ > Wmacchina 1. diminuire avanzamento 2. diminuire velocità 3. diminuire profondità di passata 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) 5 4 3 1 6 2
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
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Calcolo dei tempi e dei costi Tempi necessari all’esecuzione di un ciclo di lavorazione: • tempi attivi • tempi passivi
Calcolo dei tempi attivi: tornitura t= L + ei + e u an
Calcolo dei tempi attivi: foratura n a t= L + ei + e u an
Calcolo dei tempi attivi: fresatura t= L’ + ei + eu Va
Tempi passivi (in minuti)
Tempi passivi (in minuti)
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Foglio di ciclo
Foglio di fase
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