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23.Considerazioni ed economia dei processi per asportazione - Coggle…

- - - - Passi principali nelle lavorazioni per asportazione:
        
        Analisi critica del disegno di progetto
        
        Scelta dei processi di lavorazione e sequenza fasi
        
        Raggruppamento delle operazioni in sottofasi
        
        Scelta della sequenza delle operazioni
        
        Scelta degli utensili
        
        Scelta dei parametri di taglio
        
        Scelta o progettazione delle attrezzature
        
        Scelta degli strumenti e procedure di controllo
        
        Calcolo dei tempi e dei costi di fabbricazione
        
        Stesura fogli di lavorazione e part program (per CNC)
  - - -  SOTTO-FASE:
        
        insieme ordinato di operazioni realizzate presso il medesimo posto di lavoro e con un medesimo posizionamento del pezzo
      -  OPERAZIONE ELEMENTARE:
        
        lavorazione di una superficie elementare realizzata con un unico utensile
      -  FASE:
        
        insieme ordinato di operazioni realizzate presso un medesimo posto di lavoro con o senza lo smontaggio e riposizionamento del pezzo
  - - - Nel caso di utensili con inserto:
        
         Angoli del tagliente
        
         Materiale inserto
        
         Forma e dimensioni inserto (accessibilità e robustezza)
        
         Angoli caratteristici (α,β,γ)
        
         Raggio di raccordo tra i taglienti
        
         Geometria e dimensioni stelo o corpo utensile
  - - -  tutte le operazioni con stesso piazzamento soluzione preferibile per tempo e precisione
      -  variazione di posizione richiede tempo e ri-posizionamento con aumento rischio errori (tolleranze)
      -  se non è possibile allora raggruppare le superfici legate da tolleranze geometriche nella stessa sottofase
  - - - o favorire sequenza di esecuzione per minimizzare i tempi e sprechi
      - o favorire passate singole per asportazione, con maggiore avanzamento e velocità di taglio possibili
    - - o operazioni distanziate più possibile tra quelle di sgrossatura quelle di finitura (evitare dilatazioni termiche)
      - o lavorare a fine ciclo superfici delicate: filettature, profili scanalati,accoppiamenti precisi o dentati (danneggiamento)
  - - -  Profondità di passata: in prima approx = spessore soprametallo (vibrazioni/lungh.tagliente)
        
         Avanzamento: massimo consentito dai limiti tecnologici
        
         Velocità di taglio: corrispondente o durata di minimo costo o massima produttività (ω mandrino/stabilità)
        
        Scelta è legata a:
        
         Durata del tagliente
        
         Materiale dell’utensile e del pezzo
        
         Condizioni di taglio
        
         Geometria utensile
        
         Sovrametalli da asportazione
        
         Vincoli tecnologici
  - - - Scelta basata su analisi di:
        
         superfici del pezzo
        
         lavorazioni da effettuare in ogni fase e sotto-fase
        
         precisione dimensionale e tolleranze
        
        Definizione superfici del pezzo:
        
         superfici di riferimento (6 punti gradi di libertà) blocco pezzo in contatto con attrezzatura
        
         superfici partenza: da cui si generano quelle di riferimento
        
         superfici di bloccaggio: su cui agiscono dispositivi di bloccaggio
        
         superfici di appoggio: su cui si scaricano sollecitazione forze di taglio
  - - -  Tempi attivi: quando avviene il movimento relativo fra utensile e pezzo con asportazione di truciolo
      -  Tempi passivi: quando non avviene la lavorazione
      -  Tempi di preparazione: necessari alla preparazione della macchina utensile,al prelievo utensili e strumenti di controllo e all’interpretazione del foglio del ciclo
    - - Rilevamento diretto
      - Metodo M.T.M: scinde tutta attività in una sequenza di azioni elementari definite in tabelle di tempi standard e a queste si assegna il tempo previsto
- - - -  costo unitario minimo
        
        Costo minimo unitario
        
        Si valuta la velocità di taglio (par. fondamentale) per ottenere costo minimo:
        
        (𝜕𝐶𝑝)/𝜕𝑉=0
        
        Da cui velocità ottimale per minimo costo è
        
        FORMULA
        
        e la durata dell’utensile ottimale:
        
        FORMULA
        
        Cadenza produttiva massima
        
        Si valuta la velocità di taglio (par. fondamentale) per ottenere tempo unitario per la produzione minino:
        
        (𝜕𝑇𝑝)/𝜕𝑉=0
        
        da cui velocità ottimale per massima produttività
        
        FORMULA
        
        e durata dell’utensile ottimale per massima produttività:
        
        FORMULA
        
        Andamento delle curve di minimo costo e quelle di massima produttività in cui si individua un intervallo di lavorazione ad alta efficienza, poiché è sempre V0<Vp
      -  cadenza produttiva massima
    - - Calcolo del Costo unitario
        
        𝐶𝑝=𝐶𝑚+𝐶𝑠+𝐶𝑙+𝐶𝑡
        
        Dove:
        
        𝐶𝑠: costo attrezzaggio;
        
        𝐶𝑙: costo operazioni di carico e scarico;
        
        𝐶𝑚: costo del machining (lavorazione per asportazione);
        
        𝐶𝑡: costo utensile (cambio, rotazione, affilatura, ammortamento)
        
        𝐶𝑝: costo unitario pezzo;
      - Costo della lavorazione, Cm
        
        𝐶𝑚=𝑇𝑚 (𝐿𝑚+𝐵𝑚 )
        
        Dove:
        
        𝐿𝑚: costo manodopera diretta;
        
        𝐵𝑚: costo orario macchina utensile (ammort., manod. ind., manut. e spese generali)
        
        𝑇𝑚: tempo unitario lavorazione;
      - Costo di attrezzaggio Cs, è fisso
      - Costo di carico e scarico pezzo, Cl
        
        𝐶𝑙=𝑇𝑙 (𝐿𝑚+𝐵𝑚)
        
        Dove:
        
        𝑇𝑙: tempo per carico/scarico pezzo
      - Costo utensili, Ct
        
        𝐶𝑡=1/𝑁𝑖 [𝑇𝑐 (𝐿𝑚+𝐵𝑚) +𝐷𝑖 ]+1/𝑁𝑓 𝑇𝑖 (𝐿𝑚+𝐵𝑚)
        
        𝑁𝑓: numero pezzi che possono essere lavorati per ciascun lato inserto;
        
        𝑇𝑐: tempo per sostituzione inserto;
        
        𝑁𝑖: numero pezzi lavorati con un inserto;
        
        𝑇𝑖: tempo per rotazione inserto;
        
        𝐷𝑖: deprezzamento dell’inserto
      - Calcolo del Tempo unitario
        
        𝑇𝑝=𝑇𝑙+𝑇𝑚+𝑇𝑐/𝑁𝑖 +𝑇𝑖/𝑁𝑓
        
        𝑇𝑚: tempo unitario lavorazione
        
        𝑇𝑙: tempo per carico/scarico pezzo
      - Tempo di lavorazione, Tm dipende da singola operazione (es. tornitura)
        
        𝑇𝑚=𝐿/𝑓𝑁=𝜋𝐿𝐷/𝑓𝑉
        
        Dove:
        
        f: avanzamento;
        
        𝐿: lunghezza di lavorazione;
        
        N: velocità di rotazione del pezzo;
        
        D: diametro pezzo;
        
        V: velocità di taglio
      - Dall’equazione di Taylor, si può scrivere:
        
        𝑉𝑇^𝑛=𝐶 ⟹𝑇=(𝐶/𝑉)^(1/𝑛)
        
        𝑇: tempo per raggiungere usura del fianco (riaffilatura/sostituzione)
      - numero di pezzi lavorato per ciascun inserto
        
        𝑁𝑓=𝑇/𝑇𝑚
      - Numero di pezzi per inserto
        
        𝑁𝑖=𝑚𝑁𝑓=𝑚 𝑇/𝑇𝑚 =𝑚 ((𝐶/𝑉)^(1/𝑛) 𝑓𝑉)/𝜋𝐿𝐷=𝑚 (𝑓𝐶^(1/𝑛))/(𝜋𝐿𝐷𝑉^((1/𝑛−1)))
        
        𝑚: numero di lati effettivi mediamente utilizzati