Lucrarea nr. 10Frezarea roilor dinate cilindrice prin rulare cu freza-melcSursa foto: http://www.ttonline.ro/sites/default/files/imagecache/articol_main/articole/double_start_gear_hob_test_resize.jpg

1. Scopul lucrriiCunoaterea metodei de rulare rostogolire pentru generarea danturilor cilindrice pe maini de danturat cu frez-melc, a structurii i reglrii lanului cinematic de rulare, precum i alegerea parametrilor de rulare i a elementelor regimului de achiere n cazul prelucrrii unei roi dinate cilindrice.

2. GeneralitiPrelucrarea danturilor roilor dinate prin procesul de achiere, indiferent de forma profilului flancului dintelui (evolventic, cicloidal, arc de cerc) i de forma liniei flancului (drepi, nclinai sau curbi), se realizeaz prin dou procedee: cu generatoarea materializat pe muchia achietoare a sculei (vezi lucrarea 9);cu generatoarea obinut cinematic prin rulare-rostogolire.

Rularea se definete ca fiind micarea relativ dintre dou curbe C1 i C2 care au posibilitatea de a fi tot timpul n contact, iar n funcie de mrimea i sensul celor dou viteze de rulare (v1 i v2) se disting: rularea de alunecare (cnd v1 i v2 sunt diferite ca mrime, indiferent de sens a, b) i rularea fr alunecare (cnd v1 i v2 sunt egale ca mrime i de acelai sens - c)Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.abc

3. Frezarea danturilor cilindrice prin rulare cu frez-melcFreza materializeaz melcul evolventic (urubul fr sfrit) conjugat al roii dinate de prelucrat. Deoarece unghiul de nclinare al elicei de divizare a melcului este mic (sub 2o...3o), profilul normal al frezei-melc poate fi identificat practic cu profilul normal al cremalierei generatoare a roii dinate de prelucrat.

Perpendicular pe linia elicoidal a frezei-melc sunt practicate canalele pentru evacuarea achiilor, iar la intersecia acestora cu elicea ia natere conturul generator, care se detaloneaz pentru a rezulta muchii achietoare cu o geometrie adecvat. Astfel, freza-melc apare ca fiind compus din mai multe cremaliere deplasate reciproc, datorit poziionrii lor pe elicea melcului, iar la rotaia frezei, fiecare cremalier ajunge succesiv n contact cu piesa de prelucrat, simulnd deplasarea unei singure cremaliere n direcia axial a frezei-melc, nefiind necesar o micare distinct de divizare i nici o micare de readucere n poziia iniial a sculei fa de pies.

Sursa imagine: http://www.scrigroup.com/files/tehnica-mecanica/1183_poze/image027.jpg

Schema cinematic a procesului cuprinde:Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.Micarea principal de rotaie;Micarea de avans circular;Micarea de avans axial;Micarea de avans radial.ntre micrile I i II exist relaia:Nr. de nceputuri ale frezei-melcNr. de dini ai roii de prelucrat

La rotaia frezei n jurul axei sale, un punct de pe profilul su se deplaseaz aparent, pe direcia dreptei de divizare cu viteza:

unde pn este pasul normal. Din condiia rulrii fr alunecare a dreptei de divizare pe cercul de divizare al roii de prelucrat, rezult:

unde:

nlocuind obinem:

iar innd cont c

rezult:

Dac la frezarea danturilor drepte, avnd n vedere unghiul de nclinare al elicei frezei-melc (s), din condiia asigurrii coincidenei dintre direcia avansului de generare III al sculei i direcia axei de rotaie a piesei rezult necesitatea nclinrii saniei portscul cu unghiul s (figura a), la frezarea danturilor nclinate, unghiul de nclinare al axului frezei, dedus din aceeai condiie va fi:

unde semnul (+) coincide cazului cnd elicea sculei i cea a dinilor de prelucrat au sensuri contrare, iar semnul () cnd cele dou sensuri sunt identice (figura b).

Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.ab

n acest caz, piesa trebuie s primeasc o rotaie suplimentar, avnd viteza pe cercul de divizare (figura alturat):

unde va este viteza de avans n micarea III dat de:

Deci condiia rulrii fr alunecare, va fi:

n care semnul (+) corespunde cazului cnd elicea sculei i a piesei au acelai sens.Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

Avantaje:se pot prelucra roi dinate cilindrice cu dini drepi sau nclinai, danturi n V cu degajare, roi melcate, uruburi melc cu mai multe nceputuri, arbori canelai, etc;cu aceeai frez-melc se pot prelucra toate roile dinate cu profil evolventic normal sau corijat, avnd acelai modul i unghi de angrenare, indiferent de numrul de dini;procedeul are productivitate ridicat, neexistnd curse pasive i timpi auxiliari pentru revenirea sculei n poziia iniial.

Dezavantaje:nu pot fi prelucrate danturi interioare, roi dinate cu praguri sau trepte i danturi n V fr degajare, la care nu se asigur i spaiu pentru ieirea sculei;calitatea suprafeei este mai redus dect n cazul prelucrrii cu cuit-roat i pieptene, din cauza atacului periodic al dinilor frezei;scula achietoare este mai scump, iar erorile sculei influeneaz direct precizia de prelucrare.

3. Construcia i cinematica mainii de danturat FD 320 ASchema bloc a mainii de danturat FD 320 A se compune din:1. Batiu;2. Montant; 3. Sania mesei;4. Masa rotativ;5. Montantul mesei;6. Ppua mobil;7. Travers;8. Sanie; 9. Sanie tangenial;10. Cap portscul;11. Dispozitiv cu dorn;12. Tablou de comand;Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

Maina de danturat FD 320 A cuprinde urmtoarele lanuri cinematice: principal, de divizare, de avans (axial, tangenial i radial) i cel pentru obinerea micrilor suplimentare (cu mecanism diferenial):Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

4. Reglarea mainii de danturat FD 320 A pentru prelucrarea prin frezare a roilor dinatePornind de la parametrii ce definesc roile dinate ce urmeaz a fi prelucrate i anume: mn modulul normal, zp nr. de dini, p - unghiul de nclinare al dinilor, B limea danturii i materialul de prelucrat, la reglarea mainii de danturat FD 320 A prin frezare se parcurg urmtorele etape:

4.1. Alegerea frezei melc corespunztoare, se face din tabelul urmtor (STAS 3092/1-86), n funcie de modulul roii de prelucrat:Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

4.2. Instalarea semifabricatului i a sculei achietoareSemifabricatul se fixeaz pe dornul mainii, instalat ntre vrfuri, verificndu-se btaia radial i frontal, care nu trebuie s depeasc 0,01 mm.Freza-melc aleas, se instaleaz pe dornul portscul i se realizeaz nclinarea saniei portscul n funcie de unghiul de nclinare al elicei frezei i de unghiul de nclinare al dinilor roii de prelucrat, precum i de sensul nclinrii (pe dreapta sau pe stnga), conform tabelului urmtor:

Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

4.3. Stabilirea turaiei sculeiVitezele economice recomandate pentru achiere (vp), n funcie de materialul roii i tipul prelucrrii, sunt: la degroare 20...25 m/min, iar la finisare 25...30 m/min.Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

Turaia sculei rezult din relaia:

iar roile de schimb A1/B1 care asigur aceste turaii sunt date n tabelul urmtor (ele verific relaia: A1/B1 = 2,38vp/De):Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

4.4. Reglarea lanului cinematic de divizareRelaia de nchidere pentru lanul cinematic de divizare (rulare-rostogolire) este:

unde CR este o constant a mainii; pentru maina de danturat FD 320 A, CR=24, iar setul de roi de schimb pentru lanul cinematic de rulare i divizare este: 24, 28, 30, 36, 40, 53, 59, 60, 61, 62, 64, 65, 66, 67, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 78, 79, 80, 82, 83, 85, 86, 87, 89, 90, 94, 97 dini. Prin ncercri succesive se aleg roile dinate corespunztoare.

4.5. Stabilirea adncimii de achiereMrimea adncimii de achiere se alege n funcie de tipul prelucrrii i modulul danturii de prelucrat.nlimea dintelui h, va fi:h = 2,25.mn = 2,25.1,25 = 2,812 mm.innd cont de realizarea prelucrrii prin dou treceri, de degroare i de finisare, se aleg lungimile de contact tl1 = 2 mm i tl2 = 0,812 mm.

4.6. Reglarea mecanismului diferenialSe realizeaz n toate cazurile de prelucrare cu avans diagonal sau tangenial, iar la prelucrarea cu avans vertical doar la roile dinate cu dini nclinai. La prelucrarea roilor dinate cu dini drepi cu avans vertical, diferenialul se blocheaz.

Relaia de nchidere a mecanismului diferenial este:

n cazul mainii de danturat FD 320 A, CF=6, iar roile de schimb A3, B3, C3, D3 se aleg din setul corespunztor (vezi paragraful 4.4).

4.6. Reglarea micrii de avansLa danturare, avansul s se msoar n mm/rot piesei. Mrimea avansului, recomandat n funcie de modulul i materialul roii este de 2 mm/rot pentru degroare i 0,9 mm/rot pentru finisare.Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

Viteza de avans vs se calculeaz cu relaia:

iar din tabelul urmtor se alege mrimea imediat inferioar:Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

4.7. Calculul timpului de bazTimpul de baz se calculeaz cu relaia:

unde l este limea danturii de prelucrat, n mm;Sursa: Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007.

TEMSe consider prelucrarea pe maina de danturat FD 320 A a unei roi dinate cu dini drepi, avnd urmtorii parametri: zp = 27 dini, modulul mn = 1,25 mm i l = 20 mm, realizat din oel cu r

[1] Rece, L., Soare, G. Maini-unelte i prelucrri mecanice. Ghid tehnologic i ndrumar de laborator, ISBN 973-685-580-5, Editura MATRIXROM, Bucureti, 2007;BibliografieSursa foto> http://www.solidworksthai.com/webboard/index.php?action=dlattach;topic=5464.0;attach=13094