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Titolo: Torni per metalli. Lezione N° 4.

Torni per metalli & Co. Corso breve per vili genti meccaniche,
bricoleurs e simpatizzanti.
 Lezione N° 4
In questa ultima lezione vediamo come sia possibile ottimizzare
le condizioni di taglio, con particolare riferimento alla velocità
di lavoro (chiamata anche di taglio) ed agli utensili impiegati.
La velocità di lavoro del tornio non è la velocità di rotazione
del mandrino, bensì la velocità periferica del pezzo in rotazione
montato sulla macchina. Quindi dipenderà non soltanto dalla
velocità di rotazione, ma anche dal diametro del pezzo.
Potremo dire perciò che :
             pi greco   x  D x N
    V  =  -------------------
                       1000
dove  :
V  è la velocità di taglio in mt/min
D  è il diametro del pezzo in mm
N  è il numero di giri/min del mandrino
Quindi, se sapremo quale V ci serve utilizzare, dalla formula
di cui sopra ci sarà facile risalire a N, cioè al miglior valore
possibile del numero di giri del mandrino.
Ma come si fà a sapere quali sono i valori di V da adottare ?
La velocità di taglio dipende da molti fattori, principalmente
dalla qualità del materiale da tornire, ma anche dal tipo di materiale
del tagliente utilizzato nell' utensile, dal raffredamento dello
stesso, dal valore degli angoli di taglio del tagliente, dalla sezione
del truciolo, ed altri ancora.
La scelta della velocità di lavoro ha la massima importanza
perchè da essa consegue il buon sfruttamento della macchina
con il miglior rendimento possibile, anche in termini di minor tempo
di esecuzione di un dato lavoro.
Personalmente però considero valido questo ultimo discorso
prevalentemente in ambito professionale.
Noi hobbysti possiamo trascurare queste preoccupazioni, e quindi
viene meno l' importanza della migliore velocità di taglio possibile.
E' bene comunque conoscerla, soprattutto per non eccederla.
Qui sotto trovate una tabella che riporta per l' appunto le velocità
di taglio per i materiali più comuni ed in funzione del materiale
dell' utensile. I valori sono espressi in metri/min.
I valori minimi sono  quelli di sgrossatura, quelli maggiori di
finitura.
                                        HSS                Widia
-Acciaio dolce (ferro)        30-60           100-300
-Acciaio duro, legato,
  bonificato                         20-30            40-150
-Acciaio inox                      15-40            50-100
-Ghisa
-Ottone e bronzo              40-100          200-400
-Leghe leggere                 60-200          200-500
-Materie plastiche              15-30            50-200
Ottone, bronzo e materie plastiche si lavorano senza lubrificazione.
Scelta la velocità di lavoro che interessa, per non perdere tempo
a calcolare la velocità del mandrino per tornire un certo diametro
del pezzo, è molto utile il cosiddetto "diagramma a ventaglio",
molte volte riportato dal costruttore a bordo macchina.
Se manca, è molto facile calcolarlo da sè medesimi.
Si prepara un diagramma cartersiano costituito da due scale
ortogonali, una orizzontale ed una verticale.
Sulla scala orizzontale si riportano i diametri di tornitura .
Ad esempio, da 0 a 150 mm in modo che ogni 10 mm della scala
corrispondano a 10 mm di diametro del pezzo.
Sulla scala verticale si riportano le velocità di lavoro.
Ad esempio, da 0 a 300 metri/min (ogni 5 mm della scala
corrispondono a 10 metri/min).
Si annotano tutte le velocità di rotazione del mandrino.
Si assume un diametro di tornitura arbitrario, ad esempio 50 mm.
Ora, utilizzando la formula della velocità di lavoro, si calcola
la velocità  per un pezzo avente diametro 50 mm e tornito
con la prima velocità del mandrino.
Ad esempio, se questa fosse 80 giri/min, la formula diventerebbe :
               3,14 x 50 x 80
    V =  --------------------
                       1000
che dà come risultato 12,5 metri/min
Si riporta sulla scala orizzontale il valore di 50 mm, e su quella
verticale 12,5 metri/min.
Si cerca il punto di incontro di due rette, una verticale innalzata
dal punto 50 mm, ed una orizzontale partente a sinistra dal valore
12,5 metri/min.
Il punto d' incontro delle due rette si congiunge tramite un' ulteriore
retta, (che risulterà leggermente inclinata ), al punto origine
del diagramma.
Questa retta è la retta "degli 80 giri/min".
Si ripete il lavoro per la seconda velocità del mandrino,(ad esempio
120giri/min), sempre utilizzando per i calcoli il diametro di 50 mm.
Si otterrà una seconda retta, un po' più inclinata della prima, che
sarà la retta "dei 120 giri/min".
Si completa per tutte le velocità di rotazione del tornio, ottenendo
il diagramma a ventaglio completo, composto da tante rette inclinate
aventi tutte un punto comune all' origine del diagramma ed aprentesi
a ventaglio.
Come si usa è intuitivo:
dato un certo diametro di tornitura, e fissata la velocità di lavoro,
incrociando i due valori si otterà un punto sul diagramma.
La retta inclinata che passa più vicino al punto è quella che individua
i giri mandrino ottimali.
Spero di essermi spiegato con chiarezza !
Parliamo ora degli utensili.
Un corredo minimo è composto da uno sgrossatore destro, diritto
( 4971 D) o piegato che sia (4972 D), un finitore diritto (4975),
un intestatore (4980 D), uno per gole (4981), due per filettare
interno ed esterno (4985 e 4946) ed un troncatore, meglio se con
barretta a fissaggio meccanico. Il resto secondo necessità, avendo
presente che utensili di forma non unificata e comunque speciale
possono essere agevolmente ricavati dalle usuali barrette in HSS
lavorate alla mola.
Chi può spendere, o deve lavorare molto, oppure ha la necessità
di lavorare materiali particolarmente duri e/o tenaci, può utilizzare
utensili con placchette usa e getta in metallo duro fissate allo stelo
meccanicamente.
E parliamo degli angoli di taglio dell' utensile, molto importanti per
avere una buona resa della macchina ed un' ottima finitura.
L' argomento è molto complicato da trattare senza poter affidarsi
a rappresentazioni disegnate o fotografie, e quindi mi accontenterò
del minimo indispensabile, trattando solamente gli angoli di taglio
rappresentati su di un piano verticale.
Immaginate di guardare di fianco ed in sezione il pezzo da tornire e la
punta dell' utensile :
       |
        |        c
         |___________
  P     |\
        |   \    b
       |  a  \
               \
-P è il pezzo in tornitura
-"b" è l' angolo della punta dell' utensile che è a contatto con il pezzo
  da tornire P, angolo delimitato dalle due linee che rappresentano
  la superficie superiore ed inferiore del tagliente
-"a" è l' angolo compreso tra la superficie inferiore del tagliente ed una
  linea verticale tangente al diametro del pezzo
-"c" è l' angolo compreso tra la superficie superiore del tagliente ed una
  linea orizzontale
Nota : nel disegnino, "c" è uguale a zero, in quanto anche la
superficie superiore dell' utensile è orizzontale. Normalmente, invece,
gli utensili hanno la punta leggermente più alta verso il pezzo, e quindi
"c" ha un certo valore in gradi, in quanto la linea che rapprersenta la
superficie superiore della punta dovrebbe, nel disegnino, risultare in
realtà leggermente inclinata verso il basso da sinistra a destra.
Ebbene, questi 3 angoli sono importantissimi, e determinano le condizioni
di lavoro dell' utensile.
Si chiamano :
"a" angolo di spoglia inferiore
"b" angolo di lavoro
"c" angolo di spoglia superiore
L' angolo di spoglia inferiore ha lo scopo di favorire il ritorno elastico
del pezzo al cessare della pressione dello spigolo di taglio e di ridurre
l' attrito di contatto.
L' angolo di lavoro favorisce la penetrazione dell' utensile nel pezzo,
ma se il suo valore è piccolo riduce anche la robustezza della punta.
Quindi l' angolo di lavoro sarà tanto più grande quanto più duro è
il materiale da tagliare.
L' angolo di spoglia superiore ha la funzione di favorire l' avanzamento.
La tabella seguente indica i valori approssimati in gradi dei tre angoli
di cui sopra in funzione del materiale da tagliare.
                                              "a"            "b"         "c"
Acciaio dolce (ferro)            6 -10        55 - 65      20 - 25
Acciaio duro                         3 - 8        75 - 85        8 - 10
Ghisa                                    2 - 3        85 - 88          0 - 6
Ottone e bronzo                   8 - 10       35 - 55      30 - 45
Leghe leggere                       8 - 12       45- 60       15 - 25
In certi utensili  a placchetta in widia il valore di "c" può essere di
valore nullo od addirittura di  valore negativo, cioè la punta dell'
utensile non è inclinata verso l' alto, ma leggermente verso il basso.
Si tratta degli utensili "a spoglia negativa", utilizzati per lavorazioni
ad alta velocità. Si adotta questo accorgimento  perchè se l' angolo
di spoglia superiore è negativo, l' angolo di lavoro diventa più
grande, aumentando così la resistenza meccanica della placchetta.
Gli utensili si devono affilare con le mole appropriate (mole in
carborundum per l' HSS, ed in carburo di silicio per il Widia).
Ora non vi rimane altro che avviare il motore del tornio ed
iniziare il lavoro !
Cordialità.
                 Paul

  Lezione N° 4
...[cut]...
complimenti per la chiarissima e utilissima spiegazione.
Volevo, se possibile, approfondire il discorso della lavorazione in
automatico in particolare quelle lavorazioni che richiedono l'avazamento
dell'utensile verso il centro di rotazione del pezzo, come ad esempio la
tornitura di una spirale piana. In particolare mi interessava conoscere la
metodologia di trasmissione del moto dalla scatola ingranaggi al secondo
carrello (dovrebbe essere quello...giusto ?)
Grazie infinite
--
Ciao
!max!
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Lezione molto interessante, proprio cose che non sapevo, grazie Paul !
Volevo segnalare
www.italmex.it/Utensileria/Brasati/main_brasati.htm
E' un elenco di utensili per tornitura
Ciao a Tutti
"!max!" <gibsonA...@hotmailNOT.com> ha scritto nel messaggio
news:aevinn$cd6$1...@fe1.cs.interbusiness.it...


 carrello >
Nulla di speciale. La stessa ruota dentata posta nel grembiale
del carrello che, tramite una serie di ingranaggi dei quali l' ultimo
impegna la cremagliera posta sotto le guide del bancale,
provvede anche all' avanzamento trasversale.
Ciņ si realizza impegnando sulla ruota di  cui sopra un' ulteriore
serie di ingranaggi, dei quali l' ultimo č calettato sulla vite del
carrello trasversale.
Se, tramite una leva od un bottone di manovra, si realizza il
collegamento, la vite ruoterą, facendo muovere in automatico
il secondo carrello.
Cordialitą.
               Paul