TORNIO

TORNIO
Descrizione della macchina
I torni sono macchine che eseguono l’asportazione di truciolo: lo scopo è ottenere superfici esterne e
interne variamente conformate. Nel tornio il pezzo in lavorazione è solidale con il mandrino che riceve il moto e
la potenza da un organo motore che conferisce al pezzo in lavorazione la velocità di taglio (figura 1).
Figura 1 - Vista di insieme del tornio parallelo
L’utensile è posizionato in un carrello porta-utensile che si può muovere longitudinalmente, trasversalmente e secondo una retta inclinata rispetto all’asse di rotazione; questi movimenti sono
garantiti da un insieme di slitte sovrapposte. In questa macchina il moto di alimentazione, ret- tilineo o
curvilineo, è sempre posseduto dall’utensile. Il moto di appostamento, sempre pos- seduto
dall’utensile, è rettilineo e ha la funzione di regolare la posizione dell’utensile rispetto al pezzo.
Combinando il moto di taglio con il moto di alimentazione si ottiene il moto di lavoro che è elicoidale.
I torni si distinguono essenzialmente per il grado di automazione:
◊ torni manuali, quando le operazioni sono compiute manualmente dall’operatore nella
sequenza del ciclo produttivo;
◊ torni a programma, quando alcune o tutte le operazioni sono impostate in modo che si svol- gano
nella sequenza stabilita senza alcun intervento manuale;
◊ torni a controllo numerico, quando la macchina utensile è comandata completamente da ordini
ricevuti da un nastro.
Il ciclo di lavorazione è relativamente semplice e sono economici sia la macchina che l’utensile.
Rischi specifici della macchina
Per tali rischi si intendono quelli che possono manifestarsi per il mancato intervento dei ripari e dei dispositivi di sicurezza oppure per errori di manovra o per uso non corretto dei DPI.
Impigliamento degli indumenti nel mandrino rotante con conseguente trascinamento
nella rotazione.
Proiezione del materiale in lavorazione per
effetto della forza centrifuga.
ON
Avviamento accidentale della macchina,
specialmente nei torni di vecchia costruzione dove il comando di messa in moto
del mandrino è del tipo a leva sporgente.
Schiacciamento degli arti con il mandrino
durante la sua sostituzione.
Requisiti specifici di sicurezza
Si riportano di seguito i requisiti specifici di sicurezza indicati per il tornio.
◊ Le viti di fissaggio del pezzo al mandrino devono essere incassate oppure protette con appo- sito
manicotto che circonda il mandrino.
◊ Deve essere installata una protezione costituita da uno schermo, incernierato, scorrevole e
idoneamente dimensionato, di materiale trasparente, per permettere la visione del pezzo in
lavorazione, che garantisca solidità sotto l’azione di urti violenti. Deve essere protetta anche la
parte posteriore del tornio a tutela delle persone che si trovano o transitano die- tro la macchina.
◊ Gli organi di comando devono essere del tipo a pulsante. Per quelli del tipo a leva è neces- sario
applicare un dispositivo che obblighi ad eseguire la manovra in due tempi.
◊ Il mandrino, quando per peso e volume non può essere sollevato manualmente, deve esse- re
sostituito usando idonee imbracature.
Si fa presente che per tale macchina possono essere indicati altri e/o diversi requisiti di sicurezza e,
pertanto, quanto riportato non è da intendersi né esaustivo né obbligatorio.
Principali norme comportamentali dei lavoratori e procedure



Il lavoratore deve porre la massima attenzione durante le normali operazioni di lavoro, seguen- do le
istruzioni impartite dal datore di lavoro, dai dirigenti e dai preposti e alle informazioni ripor- tate nel
manuale d’uso e manutenzione della macchina.
Si riportano di seguito le principali operazioni da eseguire per la lavorazione al tornio.
Accertarsi che il tornio sia spento.
Accertarsi che il tornio sia in folle.
Montare il pezzo nel mandrino bloccandolo con l’apposita chiave (figura 2).
Figura 2 – Operazione di serraggio del pezzo
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Montare l’utensile.

Abbassare il manicotto di protezione del mandrino (figura 3 e figura 4).
Figura 3 – Manicotto in posizione aperta
Figura 4 – Manicotto con dispositivo di blocco che circonda il mandrino in posizione di lavoro
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
Avviare il motore (il mandrino è fermo).
Innestare la frizione (il mandrino ruota).
Avvicinare l’utensile al pezzo in movimento.
Lavorare sempre con la pedana di protezione.
Raccomandazioni
La pulizia del tornio va effettuata con l’apposito uncino salvamano.
Non utilizzare in alcun modo l’aria compressa.
Quando vengono lavorati pezzi in grafite, in teflon o in altri materiali che producono polveri tossiche o nocive deve essere indossata la maschera antipolvere o i DPI previsti
dalla valutazione dei rischi.
Dispositivi di protezione individuale
L’operatore deve indossare i seguenti dispositivi di protezione individuale:
◊ guanti contro i rischi di natura meccanica con grado minimo di protezione 2 per la
resistenza al taglio e alla lacerazione durante la manipolazione dei pezzi da lavorare o
l’asportazione di truciolo, come da norma UNI – EN 388;
◊ occhiali di protezione contro la proiezione di schegge dal pezzo lavorato durante le fasi
di lavorazione, come da norma UNI – EN 166;
◊ abiti antimpigliamento, evitando di indossare capi o accessori personali che possano avvolgersi nelle parti in movimento del tornio, come da norma UNI – EN 510;
◊ calzature di sicurezza di categoria S2, come indicato dalla norma UNI - EN 345.
Nota: si fa presente che i DPI da utilizzare sono sempre quelli che il datore di
lavoro ha individuato in base alle esigenze emerse dalla valutazione dei rischi.
Il tornio è una macchina che opera per asportazione di truciolo, il moto di taglio è dato dal pezzo
in lavorazione (moto rotatorio) mentre il moto di avanzamento è posseduto dall’utensile (moto
traslatorio).
Il truciolo è asportato da un utensile a punta singola cui durezza è superiore a quella del metallo
in lavorazione. Mediante tornitura si possono lavorare superfici di diversa forma , sia esterne
che interne.
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Gruppo
testa
motrice
fissa
Basamento E’ costituito da una struttura portante in ghisa fusa.
Le guide sono ampie e sono indurite mediante tempra superficiale.
Gruppo carrello


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
Carro (o slitta) longitudinale
Carrello (o slitta) trasversale
Carrellino superiore
Torretta portautensili
Gruppo barre



Vite madre
Barra scanalata
Barra rotazione mandrino
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Gruppo carrelli
Testa mobile
(controtesta/
Toppo mobile)
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Attrezzature
Mandrino
autocentrante
Tornitura
Obiettivo: Ottenere solidi di rivoluzione
Il pezzo possiede il moto di
taglio
L'utensile possiede il moto
diappostamento e di avanzamento
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Sfacciatura/Intestatura
Tornitura cilindrica esterna - spallamenti
Tornitura cilindrica esterna - spallamenti
Tornitura cilindrica interna - spallamenti
Troncatura
Tornitura conica
Grandi angoli piccola lunghezza con α/2 >= 10°
In questo caso la conicità si esegue ruotando la torretta utensile
L’avanzamento sarà manuale
LE FORMULE DI TORNITURA
Legenda:
Vc. =
n.
D.
f.
Vf.
TT
=
=
=
=
=
Velocità di taglio in metri al minuto. E’ la velocità periferica con cui
il tagliente asporta il materiale.
Velocità di rotazione del mandrino in giri al minuto.
Diametro del pezzo in millimetri.
Avanzamento utensile ad ogni giro in millimetri / giro.
Avanzamento utensile in millimetri al minuto.
Pigreco valore 3,14.
Velocità di taglio metri/min
N° di giri min.
:
:
Velocità di avanzamento mm. / min. :
n x rr x D
Vc = --------------------1000
Vc x 1000
n = ----------------rr x D
Vf = n x f
Velocità di taglio costante in metri/minuto
E’ l’adeguamento automatico del numero di giri del mandrino al variare del
diametro di lavoro, per mantenere costante la velocità di taglio scelta.
Caratteristica tipica dei torni CNC.
Limitazione del numero di giri
Sfacciare fino a diametri piccoli a Vc. costante implica un aumento
progressivo del numero di giri, che in molti casi ci obbliga a impostare una
limitazione del numero di giri. In questo caso la velocità di taglio costante
verrà mantenuta fino al raggiungimento del numero di massimo impostato poi
si continuerà a lavorare a giri fissi.
La formula per calcolare fino a che diametro verrà mantenuta la Vc
costante è la seguente:
D = Vc : limitazione : 3,14 X1000
Esempio: se ad un diametro di mm.100 impostiamo una Vc. Di 200 metri/min
ed una limitazione di giri di 800 noi partiremo con un numero di giri S= 636 e
manterremo la Vc costante fino al diametro di mm.79.
200 : 800 : 3,14 x 100 = 79
La profondità di taglio Ap in mm
In tornitura è lo spessore di materiale da asportare. E’ sempre radiale ed è
espressa in mm.
Volume di truciolo asportato al minuto in cm3/min
Si calcola moltiplicando velocità di taglio per l’avanzamento al giro per la
profondità di taglio.
Volume di truciolo asportato cm3/min :
Q=
Vc x f x Ap
Calcolo del tempo di lavoro in minuti per una lunghezza L.
Velocità di avanzamento Vf. mm. / min. :
Tempo di contatto Tc. in minuti. :
Vf = n x f
Tc = L / Vf
Esempio :
Percorso L. = 200
n° = giri 400
f. = 0,3 mm.
Vf. = 400 x 0,3 = 120 mm./ min.
Tc = 200/ 120 = 1,66 minuti
Per trasformare la frazione di minuto in secondi moltiplicarla x 60.
0,66 x 60 = 40 secondi.
Per il calcolo su una sfacciatura a Vc costante utilizzare il numero di giri
calcolati sul diametro medio.
RUGOSITA E RAGGIO DI PUNTA DEL TAGLIENTE :
re
Il raggio di punta influenza la rugosità Ra e l’ altezza
Ry,
Ry = E’ la massima distanza verticale tra singoli picchi – valle prodotti
sulla superficie dall’avanzamento del tagliente sul pezzo. Si calcola in
modo approssimativo con la seguente formula e sintetizzata nella
tabellina dimostrativa sottostante (il risultato è in mm., moltiplicare x
1000 per trasformare in micron):
Ry =
f2
--------8 x re
0.252
esempio: --------- = 19.5 micron
8 x 0,4
0,252
--------- = 3,3 micron
8 x 2,4
Possiamo notare come un raggio di punta 0,4 con f. 0,25 genera
un’altezza del profilo di 19,5 micron, un raggio 2,4 con pari avanzamento
genera un’altezza di 3,3 micron.
Tabella altezza profilo partendo da avanzamento e raggio di
punta
Avanzamento " f " in
mm./giro
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,40
0,60
0,80
1,00
0,2
1,6
6,3
14,1
25,0
39,1
56,3
Raggio di punta Re in mm.
0,4
0,8
1,2
1,6
Valore Ry Altezza profilo in micron
0,8
3,1
7,0
12,5
19,5
28,1
50,0
1,6
3,5
6,3
9,8
14,1
25,0
56,3
1,0
2,3
4,2
6,5
9,4
16,7
37,5
66,7
104,2
0,8
1,8
3,1
4,9
7,0
12,5
28,1
50,0
78,1
2,4
0,5
1,2
2,1
3,3
4,7
8,3
18,8
33,3
52,1
Il raggio di punta influenza parallelamente il valore superficiale Ra
Ra = E’ la media aritmetica degli scostamenti assoluti del profilo rispetto
alla linea media, all’interno della lunghezza di misura L.
In maniera approssimativa si calcola anche il valore di rugosità Ra le
formule seguenti e sintetizzate nella tabellina dimostrativa sottostante:
Ra
f2 x 50
--------------
re X Ra
f = v ---------
re
50
Tabella avanzamenti partendo da Ra e raggio di punta
Valore Ra Finitura
superficiale
0,6
1,6
3,2
6,3
8,0
0,2
0,05
0,08
0,12
Raggio di punta Re in mm.
0,4
0,8
1,2
1,6
Avanzamento " f " in mm./giro
0,07
0,12
0,16
0,23
0,10
0,16
0,23
0,33
0,40
0,12
0,20
0,29
0,40
0,49
0,14
0,23
0,33
0,47
0,57
2,4
0,17
0,29
0,40
0,57
0,69
Il raggio di punta e la forma dell’inserto influenzano l’avanzamento
da utilizzare
Tabella indicativa degli avanzamenti massimi consigliati con inserto a 90° circa.
FORMA
INSERTO
CNMG
SNMG
DNMG
TNMG
TCMT
DCMT
VBMT
CCMT
0,2
Raggio di punta Re in mm.
0,4
0,8
1,2
1,6
Avanzamento massimo al giro. (in mm.giro)
2,4
0,13
0,25
0,50
0,80
1,00
1,60
0,08
0,16
0,32
0,50
0,63
1,00