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Definire gli angoli della sezione normale di un utensile monotagliente, descrivere i loro principali effetti sulla lavorazione di tornitura e indicare secondo quali criteri il loro valore viene scelto. Gli angoli caratteristici degli utensili monotaglienti possono suddividersi in tre gruppi: 1. -Angoli della sezione normale: • Angolo di spoglia superiore (γ): formato dal petto con il piano di riferimento (è positivo se il petto dell’utensile si trova al di sotto del piano di riferimento) L’angolo di spoglia superiore influenza: -Le forze necessarie a separare il truciolo - La sezione resistente dell’utensile - La distanza d del cratere di usura dal tagliente Alcuni materiali per le loro particolari caratteristiche meccaniche presentano una notevole resistenza alla compressione ed una bassa resistenza alle sollecitazioni a flessione, in questi casi si adotta un angolo di spoglia superiore negativo. • Angolo di spoglia inferiore principale (a): formato dal fianco principale con il piano contenente il tagliente principale e perpendicolare al piano di riferimento L’angolo di spoglia inferiore principale influenza: - La finitura superficiale - La sezione resistente dell’utensile - La larghezza del labbro di usura sul fianco VB La scelta del valore di (a) dipende da: -MATERIALE DA LAVORARE: Materiali duri e fragili richiedono valori di (a) piccoli al fine di massimizzare la sezione resistente Materiali molto duttili e con elevati recuperi elastici richiedono valori elevati per evitare strisciamento. -MATERIALE DELL’UTENSILE Quanto meno tenace è il materiale dell’utensile, tanto minore dovrà essere l’angolo a • Angolo di taglio (b): formato dal petto dell’utensile con il fianco principale • Angolo di spoglia inferiore secondario (a’): formato dal fianco secondario con il piano contenente il tagliente secondario e perpendicolare al piano di riferimento 2. Angoli del profilo: • Angolo del tagliente principale(): formato (sul piano di riferimento) dalle proiezioni del tagliente principale e dell’asse dello stello. L’angolo del tagliente principale influenza: -Le componenti della forza di taglio - Lo spessore e la larghezza del truciolo; in particolare, a parità di avanzamento e profondità di passata (e dunque di sezione del truciolo) -al crescere di  lo spessore DIMINUISCE; ma se lo spessore diventa troppo piccolo si verifica il RIFIUTO DELLA FORMAZIONE DEL TRUCIOLO Al crescere di  la larghezza AUMENTA comportando un aumento anche della forza di taglio, dovuta principalmente alla più vasta zona di contatto tra truciolo e petto dell’utensile • Angolo del tagliente secondario(’): formato (sul piano di riferimento) dalle proiezioni del tagliente secondario e dell’asse dello stello L’angolo del tagliente secondario influenza: -la robustezza del tagliente - il valore di ’ viene assunto il più grande possibile al fine di irrobustire la punta del tagliente -Il valore di  ’ è comunque legato a quello dell’angolo di registrazione X’ al quale è legata la finitura superficiale del pezzo. • Angolo dei taglienti (): formato (sul piano di riferimento) dalle proiezioni del tagliente principale e del tagliente secondario Il valore di  è importante per la determinazione del profilo del solco elicoidale che incide la superficie lavorata (finitura superficiale) • Angolo di inclinazione del tagliente principale (l): formato dal tagliente principale con il piano di riferimento 3. Angoli di registrazione: • Angolo di registrazione del tagliente principale (): formato (sul piano di riferimento) dalle proiezioni del tagliente principale e della superficie lavorata • Angolo di registrazione del tagliente secondario (’): formato (sul piano di riferimento) dalle proiezioni del tagliente secondario e della superficie lavorata Illustrare, avvalendosi anche di figure schematiche, come viene realizzata l’estrusione diretta e quella inversa e quali sono le rispettive principali caratteristiche. Motivare i diversi andamenti della forza esercitata dal pistone durante il processo e spiegare come calcolare la forza per dimensionare la pressa per entrambe le modalità. ESTRUSIONE DIRETTA Nella prima parte della corsa del pistone la forza aumenta fino al completo riempimento della camera di estrusione con una forza maggiore rispetto a quella dell’estrusione inversa in quanto deve essere superato l'attrito di primo distacco nel movimento dello spezzone di barra rispetto alle pareti del contenitore. Nella seconda parte della corsa, laddove avviene l'estrusione vera e propria il valore della forza prima raggiunto decresce, corrispondentemente al fatto che la superficie di attrito col contenitore va progressivamente diminuendo. Nell'ultima fase della corsa la forza aumenta rapidamente, a causa della maggior complessità della deformazione plastica, che prevede movimenti anche radiali del materiale con maggiori superfici di attrito. Per questi motivi non si riesce a estrudere completamente il massello e quindi l'ultima parte viene tagliata ed eliminata dal contenitore. la velocità di efflusso del metallo al centro della sezione è maggiore rispetto ai bordi, zona dove è presente l'attrito con le pareti del contenitore. Questo effetto può provocare dei difetti nella parte centrale del prodotto estruso. Questo difetto è anche legato, nell'estrusione a caldo, alla superficie ossidata dello spezzone, che non riesce a saldarsi in corrispondenza delle cavità centrali. Un metodo per ovviare a questo inconveniente è proprio quello, prima indicato, di usare pistoni di diametro minore di quello del contenitore, in modo che lo strato di ossido rimanga aderente alle pareti e le eventuali cavità che si formano si possano agevolmente richiudere ESTRUSIONE INVERSA Nella prima parte della corsa del pistone la forza aumenta fino al completo riempimento della camera di estrusione, Nella seconda parte della corsa, laddove avviene l'estrusione vera e propria, la forza si mantiene costante, nel caso dell'estrusione inversa. Nell'ultima fase della corsa la forza aumenta rapidamente, a causa della maggior complessità della deformazione plastica, che prevede movimenti anche radiali del materiale con maggiori superfici di attrito. Per questi motivi non si riesce a estrudere completamente il massello e quindi l'ultima parte viene tagliata ed eliminata dal contenitore. L'estrusione inversa non presenta le problematiche dell’estrusione diretta, inoltre è caratterizzata da forze inferiori, quindi richiede presse di minori prestazioni; d'altro lato il costo del pistone cavo è generalmente maggiore. Il calcolo delle pressioni è comune per i due tipi di estrusione, infatti: Si definisce rapporto di estrusione (r) il rapporto tra la sezione iniziale del massello e quella al termine del processo La pressione necessaria per realizzare l’estrusione del massello deve tener conto di 3 contributi: -1. Aliquota necessaria per realizzare la deformazione del materiale (riduzione delle sezione da S0 ad S1 ) -2. Aliquota necessaria a vincere l’attrito al contatto con le pareti del contenitore, all’uscita della matrice ed anche internamente (materiale che scorre su quello che forma la “zona morta”) -3. Aliquota necessaria a realizzare la distorsione interna del materiale (creazione dell’angolo di scorrimento a del materiale) Si preferisce usare la formula empirica: Con k1 = 0.8 (contabilizza distorsione) k2 = 1.2-1.5 (contabilizza attrito, ma solo con fondo e non con pareti) Indicare quali sono i principali aspetti da tenere in considerazione per la progettazione di un modello da fonderia e descrivere come vengono definite le sue quote. Le caratteristiche costruttive del modello influenzano la buona riuscita della forma e del greggio quindi è opportuno le caratteristiche che un buon modello da fonderia deve avere sono: • la funzionalità del modello esige che esso sia verniciato opportunamente con colorazioni dipendenti dalla lega con cui si effettua la colata e dalla presenza di superfici che subiranno lavorazioni successive. Ciò è importante sia per dare informazioni al formatore sia per scopi di magazzinaggio. • la precisione desiderata nel greggio impone una costruzione di qualità del modello, che dovrà quindi rispettare quote e tolleranze indicate sul disegno costruttivo. Un'idonea scelta del materiale del modello è alla base della qualità. • la durata del modello è legata al tipo di produzione prevista. In particolare se la produzione è di serie o per lotti successivi, è opportuno realizzare il modello in modo che conservi le sue caratteristiche nel tempo, di fronte sia ai fenomeni di usura derivanti dalle operazioni di formatura sia alle deformazioni che esso potrebbe subire nella fase di magazzinaggio tra un lotto e il successivo per effetto di sbalzi di temperatura e umidità. Tale caratteristica non ha evidentemente senso nel caso di modelli a perdere, cioè quelli utilizzati per una sola formatura. Il materiale con cui realizzare è quello che permette di realizzare il modello con le prestazioni richieste al minimo costo. I materiali più usati sono il legno, le leghe metalliche, le materie plastiche, la cera e il polistirolo. Ovviamente per soddisfare le esigenze del progetto si deve poi passare ad una fase successiva di lavorazione alle macchine utensili. Ne risulta che sulle superfici da asportare è necessario prevedere un soprametallo che deve sottostare alle esigenze di carattere economico e tecnologico (economico e veloce da lavorare). I fattori che influenzano lo spessore di soprametallo sono i seguenti: le dimensioni del pezzo,il tipo di lega con cui il pezzo deve essere realizzato, la qualità della superficie e il tipo di formatura