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Estrusione diretta
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Estrusione indiretta
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Estrusione diretta acciaio
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Sistemi di sospensione
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prova di trazione condotta sulla lega piombo-stagno
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Colata in nastri (strip casting)
• La colata è simile a quella della bramma, ma il solido ad alta T
viene subito laminato a caldo fino a spessori di 2-6 mm. Questo
elimina i successivi stadi di laminazione a caldo riducendo i costi.
La compressione nella laminazione riduce la porosità migliorando
le proprietà meccaniche.
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Connessione diretta della colata e laminazione
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Piegatura: lavorazione essenziale per la produzione di
pezzi a partire da fogli di lamiera.
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La cesoia a ghigliottina serve per realizzare strisce di lamiera
con bordo rifinito per realizzare longheroni alari e correntini
piegati , e per realizzare pannelli di copertura alari.
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Taglio laser
Taglio plasma
Un gas inerte viene soffiato ad alta velocità da un ugello,
contemporaneamente attraverso questo gas si istaura un arco
elettrico tra un elettrodo e la superficie da tagliare che
trasforma il gas in plasma. Il plasma trasferisce calore al
materiale metallico fino a portarlo alla temperatura di fusione e
rompere così la continuità del metallo
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La modellazione avviene grazie ad un maschio pieno sul quale
la centina prende forma grazie ala pressione esercitata dalla
gomma compressa dalla pressa
Nella immagine Pressa + Cassetta in gomma (Rossa)
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Nella immagine vediamo uno schema di come avviene lo
stampaggio.
La centina prende forma grazie alla pressione esercitata dalla
gomma compressa dalla pressa
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Imbutitura: superfici complesse a partire da lamiere
• Al tornio
• Alla pressa o stampaggio a freddo, utile per ottenere
lamiere con
doppia curvatura essenziali in campo aerospaziale
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Idroformatura
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Lavorazioni alle macchine utensili
Lavorazioni per asportazioni di truciolo ossia per fenditura del
materiale.
• Possibile ottenere pezzi comunque complicati e di
qualsivoglia dimensione
• Basate sulla presenza di un utensile che fessura
localmente i pezzi e permette il distacco di una porzione
di materiale
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La velocità di taglio dipende dal materiale di cui è composta la fresa
(o gli inserti che ne costituiscono i taglienti) e dalla durezza del
materiale da lavorare. Per lavorare acciaio dolce (carico di rottura 490
N/mm2) le frese odierne fatte in Widia possono lavorare a velocità di
taglio di 140 m/min, o fino a 200 m/min se dotate di ricoperture quali
nitruro di titanio. La velocità di rotazione (n) della fresa in giri/min si
calcola dividendo la velocità di taglio (moltiplicata 1000) per la
circonferenza della fresa in mm (diametro φ per 3,14):
.
L'avanzamento dipende dalla densità di taglienti, che è minore se si
lavora l'alluminio, media per l'acciaio,
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Tornitura
Produzione di superfici cilindriche.
Pezzo soggetto a movimento rotatorio
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IL tornio e uno strumento indispensabile da officina per
realizzare da pieno.
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Fresatura
In questo caso il movimento rotatorio e conferito all’utensile
che è politagliente, ossia con numerose parti taglienti
disposte su una superficie cilindrica.
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La fresa e uno strumento per
realizzare da pieno.
Serve per costruire tutte le parti
meccaniche del velivolo :
Carrello Rinvii Comandi ecc.
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Frese cnc con 5 assi per realizzare pezzi complessi
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La saldatura MIG (Metal-arc Inert Gas) Saldatura ad arco con
metallo sotto protezione di gas,
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
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Generalità
Si dice CICLO DI LAVORAZIONE tutto l’insieme di operazioni
necessarie a fabbricare un singolo elemento attraverso una
successione di processi tecnologici (fusione, stampaggio,
lavorazioni per asportazione di truciolo, trattamenti termici o
superficiali, etc.)
Cosa si intende per PIANIFICAZIONE del ciclo di lavorazione?
Funzione che stabilisce un insieme ordinato di operazioni che
permettono a un pezzo greggio o semi-lavorato di raggiungere,
attraverso passi successivi, la forma finale.
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
I passi principali
1.
2.
Analisi critica del disegno di progetto.
Scelta dei processi di lavorazione e della sequenza di
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Raggruppamento delle operazioni in sottofasi.
Scelta della sequenza delle operazioni.
Scelta degli utensili e dei parametri di taglio.
Scelta o progettazione delle attrezzature.
Calcolo dei tempi e dei costi di fabbricazione
Stesura dei fogli di lavorazione.
fasi.
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
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Definizioni
OPERAZIONE ELEMENTARE: lavorazione di una superficie
elementare realizzata con un unico utensile.
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Esempio
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
Le informazioni di partenza
•
•
•
Dimensioni del pezzo.
•
•
•
Qualità superficiale
•
•
•
•
Dimensioni delle macchine utensili e delle attrezzature da impiegare.
Tolleranze dimensionali e di forma.
Influenzano la scelta delle macchine, dei processi tecnologici da utilizzare,
degli utensili e il posizionamento del pezzo.
Scelta del processo di taglio e di tutti i parametri associati.
Trattamenti termici
E’ richiesto che essi occupino una opportuna posizione tra le varie fasi i
lavorazione.
Materiale.
Il valore degli angoli caratteristici, il materiale dell’utensile, i parametri di
taglio, i dispositivi di bloccaggio.
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
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Le informazioni di partenza
•
•
•
•
•
Tipo di greggio.
Operazioni preliminari, superfici iniziali di riferimento e bloccaggio,
quantità di sovrametallo da asportare.
Quantità di pezzi da produrre.
Pochi esemplari o quantità rilevanti.
Regime di produzione
Regime economico (min costo di lavorazione) o regime produttivo
(quantità prodotta = volume di produzione richiesto – es: ritardo nelle
consegne, ordinativi imprevisti, ecc.).
Disponibilità di mezzi e attrezzature.
La pianificazione del ciclo deve sfruttare al meglio la disponibilità delle
risorse (es: possibilità di ulteriori acquisti).
Ubicazione del macchinario – professionalità del
personale – automazione del parco macchine.
Riduzione al minimo dei tempi di trasporto, ecc.
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
Scelta dei processi e della sequenza delle fasi
Primo passo: individuare le superfici che devono essere lavorate e, in base
alla loro forma, posizione, precisione dimensionale e finitura superficiale,
ipotizzare i possibili processi di lavorazione da usare.
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Scelta dei processi e della sequenza delle fasi
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
Scelta dei processi e della sequenza delle fasi
Secondo passo: si raggruppano le superfici secondo il principio di poter
lavorare il maggior numero di superfici con il medesimo processo (stessa fase)
e possibilmente con lo stesso piazzamento.
! Esistono fori coassiali a superfici
esterne eseguibili con la tornitura? Si,
foratura della 7 sarà da eseguirsi con
tornitura di 1, 2, 3, 4 e 5.
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Scelta dei processi e della sequenza delle fasi
Terzo passo: individuate le fasi è necessario sequenziarle rispettando i
vincoli di precedenza tra di esse: devono essere eseguite prima le lavorazioni
necessarie per realizzare quelle successive.
ESEMPIO.
La fresatura della sup. 6 e la foratura dei fori 8 devono essere eseguite dopo
la fase di tornitura, per motivi di riferimento rispetto all’asse del pezzo
materializzato dalla 2 o dalla 4.
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Scelta dei processi e della sequenza delle fasi
Quarto passo: cicli alternativi.
Ciclo impostato su macchine a
basso grado di automazione e
operazioni manuali.
tempi di produzione
costo mano d’opera
basso costo ammortamento
Adatto per numero di pezzi limitato
Ciclo impostato su macchine ad
elevato grado di automazione.
tempi di produzione
costo mano d’opera
costo ammortamento
Adatto per numero di pezzi elevato
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Fase di lavorazione:
TORNITURA
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Operazione elementare: esempi
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Operazione elementare:
FORATURA
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Operazione elementare:
MASCHIATURA
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
FACOLTĂ DI INGEGNERIA
Raggruppamento delle operazioni in sottofasi
FASE 10
–
Op. Tornitura 1, 2, 3, 4, 5
Foratura 7
Sotto fase a) Tornitura 4, 5
Foratura 7
Sotto fase b) Tornitura 1, 2, 3
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
Scelta degli utensili
Obiettivo: scegliere gli utensili più adatti per garantire la qualità
e l’economicità della produzione.
•Angoli di profilo.
•Geometria
Geometria dell’inserto: forma del petto dell’utensile (rompitruciolo, g), ecc.
• Materiale dell’inserto.
• Forma e dimensioni del portautensile
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
Scelta dei parametri di taglio
Obiettivo: ottimizzazione economica del processo di taglio.
• Velocità di taglio.
• Avanzamento
• Profondità di passata
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
Scelta delle attrezzature
Obiettivo: riferire il pezzo nello spazio di lavoro della macchina e
bloccarlo in posizione stabile e senza deformazioni.
Scelta basata su analisi delle superfici del pezzo, delle lavorazioni da effettuare in ogni fase e
sotto-fase, della precisione dimensionale e delle tolleranze.
Principio di progettazione: posizionamento isostatico. Ogni corpo nello spazio - spazio di
lavoro della macchina XYZ – ha 6 gradi di libertà; il principio consiste nell’eliminare i 6 gradi di
libertà con il minimo numero indispensabile di punti di contatto tra pezzo e attrezzatura.
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
Scelta delle attrezzature: definizioni
Superfici di
riferimento
SR Superfici del pezzo dove sono localizzati i 6 punti, che
Superfici di
partenza
SP Superfici del greggio di partenza che svolgono la
Superfici di
appoggio
SA Superfici attraverso le quali si scaricano le
Superfici di
bloccaggio
SB Superfici sulle quali agiscono i dispositivi di bloccaggio
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entrano a contatto con gli elementi dell’attrezzatura. Per
quanto possibile devono coincidere con i riferimenti di
quotatura.
funzione di superfici di riferimento (in genere durante la
prima sotto-fase).
sollecitazioni generate dalle forze di taglio.
dell’attrezzatura.
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Scelta delle attrezzature
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IL CICLO DI LAVORAZIONE
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Scelta delle attrezzature
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Scelta delle attrezzature
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FACOLTĂ DI INGEGNERIA
Calcolo dei tempi di lavorazione e dei costi di
produzione
• Tempi attivi: si hanno
quando avviene il movimento
relativo fra utensile e pezzo con
asportazione di truciolo
• Tempi passivi: si hanno
quando non avviene la
lavorazione
• Tempi di preparazione:
sono quei tempi necessari alla
preparazione della macchina
utensile, al prelievo dal
magazzino di utensili e strumenti
di controllo e alla interpretazione
del foglio di ciclo da parte
dell’operatore.
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I fogli di lavorazione: esempio
FACOLTĂ DI INGEGNERIA
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FACOLTĂ DI INGEGNERIA
Lo studio delle tolleranze nella fabbricazione
La quota di fabbricazione di una superficie lavorata è
definita dalla posizione del tagliente dell’utensile rispetto
alla relativa superficie di riferimento
Taglienti
laterali.
Taglienti
periferici.
Fresatura con fresa a disco
frese a disco.
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Fresatura con coppia di
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FACOLTĂ DI INGEGNERIA
Si deve cercare di assicurare, nei limiti del possibile,
la coincidenza della quotatura di definizione con
quella di fabbricazione
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FACOLTĂ DI INGEGNERIA
Aumento dei pezzi scartati perché non conformi
(quota b fuori tolleranza)
anche se conformi alle specifiche funzionali
(quote a e c in tolleranza)
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