Per la produzione, la tornitura conica è importante per produrre forme coniche precise. Questo processo trova applicazione in molti settori, anche nella produzione di componenti automobilistici e parti aerospaziali. In questo articolo discuteremo le principali tecniche, calcoli e applicazioni nel mondo reale della tornitura conica.
Cos'è la tornitura conica?
La tornitura conica permette di ottenere una superficie angolata in modo uniforme modificando gradualmente il diametro di un pezzo in lavorazione rotante. Questo processo viene eseguito da un utensile da taglio che si muove lungo una linea retta, rimuovendo materiale per formare una forma conica. Ogni superficie conica presenta uno specifico angolo di conicità, ovvero l'angolo formato dalla superficie del pezzo conico con l'asse del pezzo in lavorazione.
Metodi di tornitura conica
1. Metodo dello strumento di forma
Un utensile da taglio sagomato a metà dell'angolo di conicità viene utilizzato nel metodo di formatura. Questo utensile viene posizionato ad angolo retto rispetto al pezzo rotante dall'operatore. Quando la parte ruota all'indietro o in senso antiorario, l'utensile si innesta direttamente verso il basso, rimuovendo il materiale lungo tutta la parte. Questo funziona bene per conicità corte, ma causa vibrazioni. Pertanto le velocità di taglio vengono in genere ridotte per ottenere il giusto livello di precisione.
2. Metodo di regolazione della contropunta
Questo metodo di tornitura conica comporta lo spostamento della contropunta dalla posizione centrale del tornio. La prima parte del processo comporta il montaggio del pezzo tra i centri e lo spostamento della contropunta lateralmente rispetto all'asse principale. Forma la conicità facendo muovere il suo utensile da taglio parallelamente al letto del tornio.
I macchinisti calcolano l'offset necessario utilizzando: Offset = (Lunghezza × Conicità per piede)/24.
Questo metodo è più adatto per pezzi lunghi con angoli poco profondi inferiori a 8 gradi.
3. Metodo del riposo composto
Il metodo del appoggio composto consiste nel ruotare l'appoggio composto a metà dell'angolo di conicità richiesto. Mentre il pezzo in lavorazione ruota sul mandrino, l'utensile si muove lungo un percorso angolato che segue. Per trovare l'angolo di conicità, utilizzare: tan θ = (Dd)/(2L).
È molto efficace nel realizzare conicità corte e ripide (fino a 45 gradi) su entrambi i lati del centro.
4. Metodo di fissaggio con tornitura conica
L'impostazione ha una barra di guida, che può ruotare fino a 10° in entrambi i sensi, montata dietro il letto del tornio. Questa barra è seguita da un blocco di guida collegato alla slitta trasversale, per un controllo preciso. Il volantino di appoggio composto viene utilizzato per regolare la profondità di taglio da un operatore.
Il metodo fornisce opzioni di alimentazione elettrica ed è adatto per coni fino a 300 mm di lunghezza. Funziona per coni interni o esterni senza cambiare la configurazione principale e mantiene i centri allineati.
5. Combinazione di metodi di alimentazione
In questo approccio avanzato, viene creato un percorso di taglio angolato utilizzando contemporaneamente sia avanzamenti longitudinali che trasversali. Le velocità di avanzamento vengono regolate tramite gli ingranaggi del grembiule per controllarne il movimento da parte degli operatori. Produce conicità precise ma richiede molta abilità. La tecnica funziona sia su torni CNC che manuali; e per forme coniche complesse, fornisce un controllo preciso.
Calcoli di tornitura conica
Determinazione dell'angolo di conicità
Per trovare l'angolo di conicità (α), utilizzare questa formula: tan α = (Dd) / 2L. In questo caso "D" è il diametro grande, "d" è il diametro piccolo e L è la lunghezza della conicità.
Rastremazione per piede (TPF)
La diminuzione del diametro su un piede di lunghezza è mostrata da TPF. Puoi trovare TPF usando: TPF = (Dd)/L × 12. Una volta noto TPF, è possibile calcolare l'offset della contropunta con O = (TPF × L)/24.
Calcoli di tornitura conica CNC
Quando si utilizza nelle operazioni CNC, il raggio di conicità in qualsiasi punto x lungo la conicità segue la formula r = r0 – (xx TPF) dove r0 è il raggio iniziale. Per calcolare il tempo di lavorazione, la formula è data come Tempo = Lunghezza di taglio / ((Avanzamento per giro X RPM)). Queste formule consentono un controllo preciso sui percorsi utensile e mantengono le tolleranze fino a ±0.01 mm.
Vantaggi della tornitura conica
- I giunti conici presentano un effetto cuneo che produce connessioni autobloccanti. Ciò fornisce un modo per dividere i carichi uniformemente tra i punti di contatto, per la massima stabilità meccanica.
- Le parti coniche riducono il peso delle parti eliminando materiale in determinate aree, mantenendo al contempo l'integrità strutturale. E questo è particolarmente utile nei settori automobilistico e aerospaziale.
- Le moderne attrezzature per tornitura conica sono dotate di dispositivi di sicurezza per proteggerti, come controlli automatizzati, sistemi di alimentazione molto precisi e schermi protettivi. Queste caratteristiche proteggono il personale operativo da detriti metallici e parti rotanti.
- La foratura interna sul tornio può essere eseguita con precisione mediante tornitura conica. Ciò semplifica l'espansione del foro e consente il controllo della riduzione del diametro.
- Le parti rastremate riducono la larghezza di ricircolo nell'area di scia e la resistenza causata dal vento. Allo stesso tempo, aumentano distacco di vortici frequenza per migliorare l'efficienza aerodinamica.
- La tornitura conica moderna raggiunge in genere tolleranze di ±0.0002 pollici di variazione del diametro totale. Garantisce un allineamento eccellente delle parti e anche adattamenti esatti.
Applicazioni della tornitura conica in diversi settori industriali
Settore aerospaziale
Per i suoi sistemi complessi, l'industria aerospaziale richiede parti rastremate con altissima precisione. La tornitura rastremata realizza parti come montanti, parti di carrello di atterraggio, involucri motore, timoni di aeromobili e alberi turbina.
Produzione di componenti per macchine utensili
I componenti precisi delle macchine utensili sono realizzati con l'ausilio della tornitura conica. Aiuta a produrre alesatori, portautensili, perni macchina, mandrini e alberi. Il montaggio sicuro dell'utensile e il corretto allineamento sono garantiti da queste parti ingegnerizzate con precisione.
Edilizia e ingegneria
Per progetti di costruzione su larga scala sono necessari componenti robusti e realizzati con precisione. Quindi queste parti speciali come valvole, colonne, travi, giunti e flange vengono realizzate con tornitura conica.
Industria automobilistica
La tornitura conica è utilizzata nel settore automobilistico per realizzare parti di trasmissione. Questa tecnica consente a tutto, dai tiranti e componenti delle sospensioni, agli assali e agli alberi del cambio, di adattarsi esattamente dove devono. Il montaggio preciso di tutti questi elementi influisce direttamente sulle prestazioni effettive di un veicolo su strada.
Varie limitazioni e considerazioni sulla tornitura conica
- Quando si impostano operazioni di tornitura conica, sono necessari operatori esperti e attrezzature speciali. Nella produzione di piccoli lotti, ciò aumenta i costi di produzione per parti filettate o coniche di 2-3 volte.
- Rettificare un utensile è un metodo importante per garantire un tagliente affilato. Rettifica Richiede abilità e precisione poiché una rettifica non corretta avrà effetti negativi sull'utensile e sulla qualità della conicità.
- Ci vuole molta formazione da parte degli operatori per imparare come effettuare regolazioni di profondità, effettuare calcoli angolari e controllare la velocità di avanzamento. Pertanto, gli operatori devono imparare molte impostazioni e molteplici parametri di lavorazione.
- La tornitura conica ha costi di utensili e tempi di configurazione iniziali elevati, ma è conveniente per grandi volumi di produzione. Per i produttori di piccoli lotti, l'investimento in attrezzature dedicate spesso non è giustificabile.
- Il posizionamento accurato dell'utensile sulla linea centrale del pezzo è importante per produrre conicità precise. Una finitura superficiale scadente ed errori dimensionali possono verificarsi anche da una piccola deviazione di 0.001 pollici.
- Il processo di tornitura conica rimuove più materiale rispetto a qualsiasi altro processo normale processi di tornituraCiò produce un'enorme quantità di rifiuti di refrigerante e trucioli di metallo che richiedono uno smaltimento sicuro.
Conclusione
La tornitura conica è un metodo di lavorazione molto valido per realizzare componenti conici per molti settori. Offre inoltre diversi vantaggi importanti, come peso ridotto dei componenti, prestazioni migliorate e precisione eccezionale. Richiede tuttavia macchinari speciali e operatori qualificati.
Grazie alle nostre moderne attrezzature CNC e al nostro team altamente qualificato, forniamo risultati di tornitura conica eccezionali secondo i più elevati standard qualitativi a Richconn. Contattaci per scoprire come la nostra capacità di tornitura conica può aiutarti nella tua produzione.
DOMANDE FREQUENTI
Come funziona il metodo di regolazione della contropunta per la tornitura conica?
L'operatore rimuove la contropunta dalla linea centrale del pezzo in lavorazione. Questa posizione di offset è ciò che crea un angolo tra l'utensile da taglio e il pezzo in lavorazione. Il pezzo in lavorazione ruota e la conicità viene generata a causa di questo angolo.
In che modo un accessorio per tornitura conica migliora il processo di tornitura conica?
L'accessorio di tornitura conica fornisce un controllo esatto dell'angolo di conicità. Supporta tagli precisi e uniformi senza alcuna regolazione della configurazione principale della macchina.
Quali precauzioni di sicurezza devono essere osservate durante le operazioni di tornitura conica?
Il pezzo in lavorazione deve essere sempre serrato saldamente e devono essere sempre indossati i dispositivi di protezione corretti. Limitare la velocità a 1000 giri/min e ispezionare spesso gli utensili per individuare eventuali segni di usura o invalidità che potrebbero causare incidenti.
Quali fattori determinano la scelta di un particolare metodo di tornitura conica per un determinato lavoro?
I fattori sono il materiale, il ritmo di produzione, la disponibilità delle attrezzature, l'angolo di conicità e il grado di precisione richiesto nel pezzo finale.
