Dopo aver completato questa unità, dovresti essere in grado di:
– Descrivere la velocità, l’avanzamento e la profondità di taglio.
– Determinare il numero di giri per diversi materiali e diametri.
– Descrivere la federazione per la tornitura.
– Descrivere la velocità di regolazione.
– Descrivere l’avanzamento di regolazione.
Per far funzionare qualsiasi macchina in modo efficiente, il macchinista deve imparare l’importanza delle velocità di taglio e degli avanzamenti. Si può perdere molto tempo se le macchine non sono regolate alla velocità e agli avanzamenti adeguati al pezzo da lavorare.
Per eliminare questa perdita di tempo, possiamo e dobbiamo usare i tassi di rimozione del metallo raccomandati che sono stati studiati e testati dai produttori di acciaio e di utensili da taglio. Possiamo trovare queste velocità di taglio e tassi di rimozione del metallo nella nostra appendice o nel Manuale delle Macchine.
Possiamo controllare l’avanzamento su un tornio a motore usando gli ingranaggi del cambio rapido. Il nostro libro di testo raccomanda, quando possibile, di fare solo due tagli per portare un diametro a misura: un taglio di sgrossatura e un taglio di finitura.
La mia esperienza mi dice di fare almeno tre tagli. Uno per rimuovere rapidamente il materiale in eccesso: il taglio di sgrossatura, un taglio per stabilire la finitura e per consentire la pressione dell’utensile, e uno per finire il taglio.
Se tu stessi tagliando filo tutto il giorno: giorno dopo giorno. Si potrebbe impostare il tornio per due soli tagli. Un taglio per rimuovere tutto tranne .002 o .003 di materiale e l’ultimo taglio per mantenere la dimensione e la finitura. Questo viene fatto continuamente in alcune officine oggi.
Ha notato che quando si fa un taglio molto piccolo sul tornio da .001 a .002 la finitura è di solito scarsa, e che sul taglio grezzo fatto prima di questo taglio molto leggero, la finitura era buona? La ragione di questo è: una certa pressione dell’utensile è auspicabile quando si fanno tagli di finitura.
IPM = Pollici al minuto
RPM = Giri al minuto
Feed = IPM
#T = Numero di denti nella fresa
Feed/Tooth = Chip carico di trucioli per dente consentito per il materiale
Chip/Tooth = avanzamento per dente consentito per il materiale
Feed Rate = ChipTooth × #T × RPM
Esempio: Materiale = Fresa alluminio 3″, 5 denti Carico di trucioli = 0.018 per dente RPM = 3000 IPS = 0.018 × 5 × 3000 = 270 pollici al minuto
Velocità, avanzamento e profondità di taglio
1. La velocità di taglio è definita come la velocità (di solito in piedi al minuto) di un utensile quando taglia il lavoro.
2. L’avanzamento è definito come la distanza percorsa dall’utensile durante un giro del mandrino.
3. L’avanzamento e la velocità di taglio determinano il tasso di rimozione del materiale, i requisiti di potenza e la finitura superficiale.
4. L’avanzamento e la velocità di taglio sono determinati principalmente dal materiale da tagliare. Inoltre, la profondità del taglio, le dimensioni e le condizioni del tornio e la rigidità del tornio devono essere considerate.
5. I tagli di sgrossatura (da 0,01 a 0,03 pollici di profondità di taglio) per la maggior parte delle leghe di alluminio vengono eseguiti ad una velocità di avanzamento da 0,005 pollici al minuto (IPM) a 0,02 IPM mentre i tagli di finitura (da 0,002 a 0,012 pollici di profondità di taglio) vengono eseguiti da 0,002 IPM a 0,004 IPM.
6. Con la diminuzione della morbidezza del materiale, la velocità di taglio aumenta. Inoltre, quando il materiale dell’utensile da taglio diventa più forte, la velocità di taglio aumenta.
7. Ricordate, per ogni millesimo di profondità di taglio, il diametro del materiale si riduce di due millesimi.
Acciaio Ferro Alluminio Piombo
Figura 1: Aumento della velocità di taglio in base alla durezza del materiale
Carbonio Acciaio ad alta velocità Carburo
Figura 2: Aumento della velocità di taglio in base alla durezza dell’utensile da taglio
Velocità di taglio:
La velocità di taglio di un lavoro al tornio può essere definita come la velocità con cui un punto sulla circonferenza del lavoro passa davanti all’utensile da taglio. La velocità di taglio è sempre espressa in metri al minuto (m/min) o in piedi al minuto (ft/min). L’industria esige che le operazioni di lavorazione siano eseguite il più rapidamente possibile; quindi le velocità di taglio correnti devono essere utilizzate per il tipo di materiale da tagliare. Se una velocità di taglio è troppo alta, il tagliente dell’utensile si rompe rapidamente, con conseguente perdita di tempo per il ricondizionamento dell’utensile. Con una velocità di taglio troppo bassa, si perde tempo per l’operazione di lavorazione, con conseguenti bassi tassi di produzione. Sulla base della ricerca e dei test dei produttori di acciaio e di utensili da taglio, vedere la tabella delle velocità di taglio del tornio qui sotto. Le velocità di taglio per l’acciaio ad alta velocità elencate qui sotto sono raccomandate per tassi di rimozione del metallo efficienti. Queste velocità possono essere variate leggermente per spostare fattori come le condizioni della macchina, il tipo di materiale da lavorare e sabbia o punti duri nel metallo. Il RPM a cui il tornio dovrebbe essere impostato per il taglio dei metalli è il seguente:
Per determinare il RPM del tornio mentre si eseguono le procedure su di esso:
Formula: RPM = (CuttingSpeed x 4) / Diametro
Per prima cosa dobbiamo trovare qual è la velocità di taglio raccomandata per il materiale che stiamo per lavorare.
Impara ad usare il Manuale del Macchinario e altre fonti correlate per ottenere le informazioni di cui hai bisogno.
ESEMPIO: A che velocità dovrebbe girare un trapano da 3/8 di pollice quando fora l’acciaio dolce?
Dalle velocità di taglio raccomandate nelle nostre dispense, usa una velocità di taglio di 100 per l’acciaio dolce.
(100 x 4) / .375 = 1066 RPM
Quali sarebbero i RPM se stessimo girando un pezzo di diametro .375 di diametro in acciaio dolce sul tornio?
RPM = 100 X4 / 1.00 = 400 RPM
Velocità di taglio consigliate per sei materiali in RPM
Queste tabelle sono per utensili HSS. Se si usa il carburo, i tassi possono essere aumentati.
Avanzamento del tornio:
L’avanzamento di un tornio è la distanza che l’utensile da taglio avanza sulla lunghezza del lavoro per ogni giro del mandrino. Per esempio, se il tornio è impostato per un avanzamento di .020 pollici, l’utensile da taglio percorrerà la lunghezza del lavoro di .020 pollici per ogni giro completo che il lavoro fa. L’avanzamento di un tornio dipende dalla velocità della vite principale o asta di avanzamento. La velocità è controllata dagli ingranaggi del cambio rapido.
Quando è possibile, solo due tagli dovrebbero essere fatti per portare un taglio di diametro. Poiché lo scopo di un taglio grezzo è di rimuovere rapidamente il materiale in eccesso e la finitura superficiale non è troppo importante. Si dovrebbe usare un avanzamento grossolano. Il taglio di finitura è usato per portare il diametro a misura e produrre una buona finitura superficiale e quindi dovrebbe essere usato un avanzamento fine.
Gli avanzamenti raccomandati per il taglio di vari materiali quando si usano utensili da taglio in acciaio ad alta velocità sono elencati nella tabella sottostante. Per una lavorazione generica si raccomanda un avanzamento di .005 – .020 pollici per la sgrossatura e un avanzamento da .012 a .004 pollici per la finitura.
Per selezionare l’avanzamento corretto per la foratura, è necessario considerare diversi fattori.
1. Profondità del foro – rimozione del truciolo
2. Tipo di materiale – lavorabilità
3. Refrigerante – inondazione, nebbia, spazzola
4. Dimensione del trapano
5. Quanto è forte il setup?
6. Finitura del foro e precisione
Tassi di avanzamento per la tornitura:
Per una lavorazione generica, usare un avanzamento consigliato di .005 – .020 pollici per giro per la sgrossatura e di .002 – .004 pollici per giro per la finitura.
Avanzamenti per vari materiali (con utensile da taglio HSS)
Impostazione delle velocità su un tornio:
I torni sono progettati per funzionare a varie velocità del mandrino per la lavorazione di materiali diversi. Queste velocità sono misurate in RPM (giri al minuto) e sono modificate dalle pulegge a cono o dai livelli degli ingranaggi. Un tornio a cinghia, varie velocità sono ottenute cambiando la cinghia piatta e l’azionamento dell’ingranaggio posteriore. In un tornio a testa girevole le velocità vengono cambiate spostando le leve di velocità nelle posizioni appropriate secondo la tabella dei giri fissata al tornio (per lo più sulla testa). Mentre si spostano le posizioni delle leve, mettete una mano sulla piastra frontale o sul mandrino, e formate la piastra frontale lentamente a mano. Questo permetterà alle leve di impegnare i denti degli ingranaggi senza scontrarsi. Non cambiare mai le velocità quando il tornio è in funzione su torni dotati di driver a velocità variabile, la velocità viene cambiata girando un quadrante della maniglia mentre la macchina è in funzione.
Impostazione degli avanzamenti:
L’avanzamento del tornio, o la distanza che il carrello percorre in un giro del mandrino, dipende dalla velocità dell’asta di avanzamento o della vite di comando. Questo è controllato dagli ingranaggi del cambio rapido. Questo cambio rapido ottiene il suo azionamento dal mandrino della testa attraverso il treno di ingranaggi finali. Una tabella di avanzamento e filettatura montata sulla parte anteriore del cambio rapido indica i vari avanzamenti e passi metrici o filetti per pollice che possono essere ottenuti regolando le leve sulle posizioni indicate.
Per impostare l’avanzamento del tornio Acura:
Esempio:
1. Selezionare l’avanzamento desiderato sulla tabella (Vedi Figura 2)
2. Selezionare la federazione di .007 – LCS8W (Vedi Figura 2)
3. L = Selezionare la leva High/Low (Vedi Figura 3)
4. C = Selezionare Feed Ranges e cambiare in C su questa leva (Vedi Figura 3)
5. S = Selezionare le gamme di alimentazione e cambiare in S su questa leva (Vedi Figura 3)
6. 8 = Selezionare il cambio e cambiare in 8 su questa leva (Vedi Figura 3)
7.W = Selezionare le gamme di avanzamento e cambiare a W su questa leva (Vedi Figura 3) Prima di accendere il tornio, assicurarsi che tutte le leve siano completamente innestate girando a mano il mandrino della fantina, e vedere che l’asta di avanzamento giri.
TEST UNITARIO
1. Cos’è IMP e RPM?
2. Qual è la formula per l’avanzamento?
3. Quale sarebbe il RPM se stessimo tornendo un pezzo di diametro 1.00″ in acciaio dolce, usando un utensile da taglio HSS?
4. Quale sarebbe il RPM se stessimo tornendo un pezzo di diametro 1.00″ in acciaio dolce, usando un utensile da taglio in Carburo?
5. La velocità di taglio per l’acciaio al carbonio e il diametro del pezzo da affrontare è di 6.00″. Trovare il corretto RPM.
6. Una punta centrale ha una punta da 1/8″. Trova il RPM corretto per l’acciaio al carbonio.
7. Se la velocità di taglio dell’alluminio è di 300 sfm e il diametro del pezzo è di 4.00″, qual è il RPM?
8. Qual è il federato di sgrossatura e di finitura per l’alluminio?
9. Si prega di impostare l’avanzamento del taglio di sgrossatura dalla figura 5.
10. Si prega di impostare il feederato di taglio di finitura dalla figura 5.