Brosarea

BROAREADefiniie. Principiul de lucru. Domeniul de utilizare

Broarea este procedeul de prelucrare la care achierea este executat de o scul prevzut cu un numr mare de dini, care detaeaz metalul prin atac succesiv, n cursul unei singure micri relative fa de semifabricat. ndeprtarea adaosului de prelucrare se realizeaz n mod obinuit la o singur trecere a sculei n raport cu piesa, rezultnd forma i dimensiunile finale ale suprafeei prelucrate. Micarea principal de achiere poate fi rectilinie sau elicoidal, executat de scul sau semifabricat.

Caracteristica procedeului de broare o constituie nlocuirea micrii de avans, necesar ndeprtrii ntregului adaos de prelucrare, cu aciunea succesiv a unor tiuri supranlate pe direcia adncimii stratului de achiere. Prin aceasta avansul se fixeaz n construcia broei i nu poate fi modificat pentru o bro dat.

Operaiile de broare se mpart n dou mari categorii, n funcie de poziia suprafeei prelucrate:

brori interioare;

brori exterioare.Formele de suprafee care se pot realiza prin broare sunt diverse: suprafee exterioare plane sau profilate, suprafee de revoluie profilate, roi dinate, alezaje, canale de pan i caneluri interioare etc.

n condiii de lucru obinuite, prin operaiile de broare interioar se pot obine suprafee care se ncadreaz n clasa a 7-a de precizie ISO, n schimb la broarea exterioar nu se atinge dect precizia aparinnd claselor 8 9 ISO, deoarece mai intervin precizia de montare a sculelor n portbroe. n ceea ce privete calitatea suprafeei, n condiii normale, rugozitatea (parametrul Ra) este cuprins ntre 0,8 i 3,2 (m.

Metode de broare.

n funcie de poziia suprafeei de broat n raport cu alte suprafee ale piesei, precum i de felul micrii executate de scul sau semifabricat, se disting dou metode de broare:

A. Broarea liber atunci cnd suprafaa de prelucrat prin broare nu este legat prin cote de alte suprafee ale semifabricatului. n acest caz, nu este necesar o ghidare suplimentar a broei, ea se autoghideaz pe suprafeele momentane generate de dinii aflai n achiere.

B. Broarea coordonat se aplic atunci cnd suprafaa de prelucrat prin broare este legat prin cote de alte suprafee ale semifabricatului, fiind deci necesare dispozitive care s poziioneze broa fa de aceste suprafee.

Broarea corpurilor de revoluie se folosete la prelucrarea suprafeelor cilindrice sau profilate, exterioare sau interioare, folosind broe plane sau spirale.

O importan deosebit n cazul prelucrrilor prin broare l are executarea danturii, la roile dinate cilindrice exterioare sau interioare, precum i la roile dinate conice.

Productivitatea prelucrrii prin broare poate fi mrit, n cazul executrii unor piese de dimensiuni reduse, prin utilizarea brorii continue. n acest scop, se folosesc maini de broat cu micare rectilinie sau cu micare circular.

Broarea prin generare - se caracterizeaz prin faptul c dinii broei au un contur variabil, care trece treptat de la forma rotund sau rectilinie, la conturul corespunztor profilului transversal al suprafeei prelucrate. Ultimii dini ai broei au forma profilului final al piesei.

Broarea progresiv se caracterizeaz prin aceea c suprafaa care urmeaz a fi prelucrat nu este abordat de dinii broei pe toat limea ei, ci progresiv . Forma dinilor este curbilinie sau rectilinie i nu coincide, de obicei, cu profilul final al piesei de prelucrat. Fiecare dinte achiaz numai o parte din limea stratului de ndeprtat, lsnd achierea prii rmase pe seama dinilor urmtori. Aceasta permite micorarea forei de achiere pe dinte.

Divizarea adaosului de prelucrare pe mai multe broe(n cazul adaosurilor mari):

Particulariti constructive i de geometrie ale broelor.

Broele sunt prevzute cu un anumit numr de dini de degroare i de finisare care,datorit supranlrii, ndeprteaz adaosul de prelucrare, precum i cu civa dini de pentru calibrare , realizai fr supranlare, care asigur dimensiunea final i netezimea suprafeei conform cerinelor din desenul de execuie .

Unghiul de aezare se alege diferit n funcie de destinaia dinilor, deoarece cerinele privind pstrarea dimensiunilor sunt mult mai importante pentru dinii de calibrare. Pentru obinerea unor suprafee interioare n clasa a 7-a de precizie ISO, se recomand urmtoarele valori ale unghiului de aezare:

( = 20 30 pentru dinii de degroare;

( = 1030 pentru dinii de finisare;

( = 0030 pentru dinii de calibrare.

n cazul broelor pentru prelucrri exterioare, fiind posibil reglarea poziiei sculei la cota dorit dup reascuiri, unghiul de aezare poate fi: ( ( (50 100), aa cum cer condiiile normale de achiere.

Unghiul de degajare se alege n funcie de felul materialului supus operaiei de broare i avnd n vedere c valorile mari ale acestuia conduc la o reducere nsemnat a forelor de achiere i, n consecin, la creterea durabilitii broelor. Astfel, n mod obinuit:

( = 150 200 pentru broarea oelului;

( = 40 100 pentru font;

( = 00 50 pentru bronz; ( = 100 150 pentru cupru i aluminiu.Regimul de achiere la broare.

innd cont de particularitile procesului de achiere la broare, vom observa c rolul adncimii (adic al limii de achiere) este jucat de lungimea activ a muchiei achietoare, iar avansul (sau grosimea de achiere) este reprezentat de supranlarea pe dinte.Limea de achiere este, de obicei, impus de configuraia suprafeei care se broeaz i de schema de broare care s-a adoptat.Supranlarea se alege n funcie de natura materialului prelucrat, de schema de broare i de profilul suprafeei care se prelucreaz i se poate calcula cu relaiile:

La stabilirea supranlrii se ine cont de urmtoarele:

cu ct grosimea de achiere este mai mic, cu att fora de achiere specific este mai mare, deci fora de achiere rezult mai mare dect n cazul brorii unei seciuni egale, dar de grosime mai mare; la grosimi de achiere mici, pericolul tirbirii dintelui i al strivirii stratului de achiat crete, imediat ce dintele nu mai are tiul bine ascuit;

supranlrile mici conduc la obinerea unor broe cu lungimi mari, deoarece pentru a ndeprta ntregul adaos de prelucrare sunt necesari mai muli dini; acest lucru introduce dificulti tehnologice la execuia acestor scule (deformaii datorit forei de achiere n timpul prelucrrilor, deformaii la tratamentul termic, etc.);

netezimea suprafeei prelucrate crete pe msura scderii supranlrii, mai ales la broarea unor materiale moi i tenace; pentru o anumit lime de broat, fora de tragere a broei este cu att mai mare cu ct supranlarea este mai mare;

Orientativ, precizm c valorile recomandate pentru supranlarea dinilor de degroare variaz ntre 0,02 0,16 mm, iar pentru cei de finisare ntre 0,01 0,04 mm. Se recomand ca ultimilor 3 4 dini de finisare s li se repartizeze grosimi de achiere din ce n ce mai mici, iar dinii de calibrare, aa cum s-a mai precizat, s se execute fr supranlare.

Viteza de achiere la broare, se determin din condiia realizrii durabilitii optime, cu relaia:

n care: T este durabilitatea broei exprimat n minute (durabilitatea optim se alege: T = (90 480) minute); sd avansul pe dinte;

km coeficient de corecie, n funcie de materialul din care este confecionat broa Cv, m, y coeficient i exponeni care depind de natura materialului prelucrat i de tipul broei i pot fi adoptai din tabele Forele de achiere la broare.Componentele forei de achiere la broare sunt cele prezentate n figura de mai jos i anume:

- componenta principal Fz, ndreptat dup direcia micrii principale de achiere;

- componenta radial Fy;- componenta Fx perpendicular pe planul format de forele Fz i Fy.

Din figur rezult componenta Fx pe dinte: Fx = Fz(tg(

Deoarece n timpul achierii se afl n contact cu piesa simultan z0 dini, fora total de achiere la broare este:

Ft = F(z0 Componenta Fz total real se calculeaz innd cont de condiiile concrete ale prelucrrii prin broare i de faptul c n timpul achierii se afl z0 dini n contact simultan cu piesa, prin utilizarea unor coeficieni de corecie i

anume:

Componentele Fx i Fy totale, reale, se calculeaz lund n considerare aceleai elemente.

n general, fora total real de achiere la broare se calculeaz cu relaia:

Pentru calculele de verificare a broei din punct de vedere al rezistenei la solicitrile din timpul achierii, este necesar determinarea forei de tragere, care se stabilete n funcie de tipul constructiv al broei. pentru broe cilindrice, canelate, poligonale i profilate, cu canale drepte, folosite la prelucrarea gurilor, avnd n vedere c componentele Fy se anuleaz pe tiurile diametral opuse, fora de tragere (sau mpingere)este: Ftragere = Ft real = Fzt real

Dac dinii broei pentru canale de pan sau pentru prelucrri exterioare sunt nclinai cu unghiul (, n calculul forei de tragere se ine cont i de fora de frecare produs de componenta Fx, deci:

Ftragere = Fzt real + (Fyt real +(Fzt real(tg(

Fora de tragere dezvoltat de maina-unealt pe care se execut prelucrarea trebuie s fie superioar forei calculate cu relaiile de mai sus.Indiferent de felul suprafeei prelucrate, puterea de achiere la broare se determin cu relaia:

Broarea se ntrebuineaz n producia de serie pentru c:

este o prelucrare cu productivitate mare;

costul ridicat al broei se amortizeaz.

Alte avantaje:

- precizie ridicat;

- cinematic simpl a mainilor-unelte;

- for de munc ieftin.

Aceste performane fac ca, n prezent, n producia de serie, broarea s nlocuiasc, tot mai frecvent, prelucrrile prin rabotare, mortezare, frezare, strunjire, alezare i chiar rectificare.

Broarea unui canal de pan

Broarea unui alezaj

Broare dup profil:

Se caracterizeaz prin faptul c toi dinii broei au n seciune transversal un contur similar cu profilul transversal al suprafeei de prelucrat. Dinii difer doar ca dimensiuni, iar ultimul dinte este identic cu profilul care trebuie obinut.

Scheme de broare

Broele sunt prevzute cu un anumit numr de dini de degroare i de finisare care,datorit supranlrii, ndeprteaz adaosul de prelucrare, precum i cu civa dini de pentru calibrare , realizai fr supranlare, care asigur dimensiunea final i netezimea suprafeei conform cerinelor din desenul de execuie .

- pentru font:

- pentru oel:

[m/min],

Fy = 0,32 Fz

n calculul forei totale de achiere, se admite aproximarea componentei Fy la o valoare medie conform relaiei:

Componenta principal a forei de achiere pe dinte Fz , se determin cu relaia:

Fora de achiere pe dinte este dat de relaia:

[kw]

PAGE 2