pg. 1 CAP. 1 - ISTORIC Istoriaomeniriiestestrnslegatdedezvoltareamijloacelordeproducie.Pentrua-iprocura cele necesare traiului, omul preistoric a folosit o serie de obiecte din natur pe care le-a utilizat ca arme i unelte. Treptat el a trecut la confecionarea acestora, astfel ca ele s corespund mai bine scopului urmrit. Materialele din care erau realizate acestea au dat nume principalelor epoci ale istoriei: epoca pietrei, a bronzului, a fierului, aceasta din urm continund i n zilele noastre i diversificndu-se prin utilizarea pe scar larg a aluminiului, a materialelor plastice, ceramice, compozite, etc. Apariiaidezvoltareasocietiiomenetiadeterminatcretereaidiversificareacontinua necesaruluidebunurimateriale.Pentruafacefanevoilormereucrescute,omulafostnevoits perfecionezecontinuuunelteledeproducie,pentruarealizaperformanedincencemairidicate privindprecizia,productivitateaicostulprelucrrilor.Dezvoltareaacestoraafostposibildatorit progreselor realizatendomeniul materialelor,altehnologiilorde fabricaie,alsistemelordeacionare ialautomatizrii,ajungndu-senzilelenoastrelaogamfoartelargdemaini-unelte,cumarfi realizatstrunguri,mainidegurit,fierstraie,mainiderectificatimainiautomatedeascuitace, mainiledebroat,celedecopiatelectriceihidraulice,mainilededanturat,icontinu diversificarea i perfecionarea acestora. Insainfiecaremasinaexistaoseriederoticarecompunangrenajediverse,conceputesa creascasausascadaturatiaacelorutilaje.Angrenajelesuntcelemaifolositeorganedemainice asigurtransmitereamicriiderotaieimomentuluidetorsiunentredoiarborinecoaxiali. Angrenajele sunt alctuite din dou sau mai multe roi dinate aflate n angrenare. Elementul prii care asigurtransmitereamicriiimomentuluidetorsiuneestedintele.Formadinteluiestedefinitprin liniaflanculuiiprinprofiluldintelui.Dinmotivecinematice,funcionale,itehnologice,laoraactual profilul cel mai rspndit n realizarea roilor dinate este cel evolventic. Din acest motiv mainile unelte ce prelucrez roilor dinate sunt realizate pentru a fi capabile de a genera si achia profilul evolventic n condiii de precizie de form, dimensional, i calitate de suprafa corespunztoare. Aceste roti dintate folosite in angrenaje, sunt produse cu ajutorul strungurilor cu care se executa butucii si rotile,si a masinilor de danturat cu care se executa dintii de pe acestea. Masinile de danturat sunt de mai multe tipuri, in functie de modul de prelucrare al dintilor si anume: a.Masini de danturat roti dintate cilindrice -Masini de danturat roti dintate cilindrice prin copiere -Masini de danturat roti dintate cilindrice prin rulare cu freza melc -Masini de danturat cu cutit roata -Masini de danturat cu cutit pieptene b.Masini de danturat roti conice -Masini de danturat prin rulare -Prelucrarea dintilor conici pg. 2 CAP. 2 - MASINI DE DANTURAT ROTI DINTATE CILINDRICE 1.MAINI PENTRU PRELUCRAREA ROILOR2.DINATE CILINDRICE PRIN COPIERE PRINCIPIUL DE PRELUCRARE Prelucrarea se face dinte cu dinte, frezele avnd form identic cu a golului dintre dini. Principiul prelucrrii danturii cilindrice prin copiere rezult din figura 8.1. Metoda se mai numete i metoda divizrii, utilizat la mainile de frezat dantur Acest procedeu se ntrebuineaz la prelucrarea roilor mari cu profil n evolvent, sau cicloid, la prelucrarea roilor mai utilizate la viteze reduse i la degroarea danturii roilor, care apoi sunt finisate pemainispeciale.Pentruprelucrarearoilormicisentrebuineazfrezediscmodul,pentru prelucrarea roilor mari freze deget modul, iar pentru degroarea danturilor se folosesc freze disc, sau deget cu profil trapezoidal. PRINCIPIUL CINEMATIC Micrile mainii n procedeul de prelucrare a roilor dinate sunt: I - micarea principal de achiere, executat de scul; II - micarea de avans longitudinal, executat de pies, sau de ctre scul; III - micarea de divizare, care se face prin rotirea piesei dup executarea unui gol cu 1/z; IV - micarea suplimentar de rotaie a piesei la prelucrarea roilor cu dini nclinai V. Prelucrarea danturilor cu scule de form (cu generatoare materializate) se face pe maini de frezat cu consol, sau pe maini speciale de danturat.Dezavantajele metodelor de prelucrare prin copiere sunt: - timp de lucru mare, n special datorit operaiei de divizare; - numrului mare de scule (8 -15 pentru un modul funcie de numrul de dini); - profilul realizat este incorect datorit impreciziei sculei i divizrii. Mainile de prelucrat roi cilindrice cu freze deget. Generareaprofiluluidinteluiesteasiguratdeprofilulmuchieiachietoareasculei,frezdeget-modul.Acestemainisuntdestinateprelucrriiangrenajelordegabaritimodulmarecudiametru pn la 5000 mm i modul de 50 mm care nu pot fi prelucrate pe mainile universale de frezat. Fig. 8.1. Prelucrarea danturii roilor dinate cilindrice cu scule de form: b cu freze disc; b cu freze deget modul pg. 3 2. MAINI DE FREZAT DANTUR CU FREZ-MELC.Procedeul de frezare a danturii cu frez-melc are o larg rspndire, fiind aplicat la prelucrarea roilordinatecudinidrepisaunclinai,adanturiiroilordelaniaroilordeclichet,acanelurii arborilor canelai, a roilor melcate i a melcilor, precum a altor suprafee care pot fi generate prin rulare. Mainile de danturatcu frez-melc se prezint ntr-o marevarietateconstructivicinematic,determinatidedestinaiasidimensiuniledegabaritale acestora. Principalele subansambluri componente ale maini1or verticale cu montant principal fix i mas portpiesdeplasabil(fig.16.10)sunt:batiul1,montantulprincipal2,montantulsecundar3,sania portpies 4, sania vertical 5, sania portfrez 6, ppua mobil 7 i traversa de rigidizare 8. Generarea profilului evoiventic al dini1or se realizeaz corelnd micarea de rotaie A a frezei-melcmodulScumicareaBderotaieapieseiP,prinintermediullanuluicinematicderulare(fig. 16.11).Acestaesteunlancinematicnchis,iarrelaiaceexprimcondiiadenchidererezultdin egalarea vitezei tangeniale la cercul de rulare al roii-pies v tp =2t . Rr . np=t . m . zp . np cu viteza de deplasare a profilului cremalierei generatoare, materializat prin freza-melc cu Ks nceputuri, v rs= ns. pes .Ks = ns .t . m . Ks i are forma (16.8) Considernd lanul cinematic de rulare constituit ntre scul i pies, ecuaia sa de transfer este Utiliznd relaia (16.8), dup efectuarea unor calcule simple, se obine formula pentru calculul roilor de schimb (16.9) unde CR este constanta lanului cinematic. nfigura16.12estereprezentatschemacinematicstructuralamainilordedanturatcu montant principal fix i montant secundar deplasabil, ca fiind cele mai rndite. Lanurile cinematice ale mainii asigur urmtoarele micri: principal A; de rotaie B apiesei (rulare si divizare continu); de avans vertical C; de avans radial D; de avans tangenial E. Lanulcinematicprincipalasigurmicareade rotaieAasculeiS,cu turaiens reglabil,prin roile de schimb Ap i Bp. Scriindu-seecuaiadetransferalanuluintremotorulME1 isculaSinlocuindu-serezult formula de reglare(16.10) s s p pK n z n = 3 211iBAiin nRRs p =psRRRzKCBA =sassdvn =t1000saspppdvCBA =pg. 4 n care: este constanta lanului cinematic; Vas viteza principal de achiere, n m/min; dsdiametrul sculei, n mm. Lanulcinematicderulare,carecoreleazmicrileAiB,sereg1eazcuroileARiBR. Raportul acestora se calculeaz cu relaia (16.9), n care (16.11) Angrenajul a/b se folosete pentru modificarea constantei lanului cinematic. Folosirea unei roi intermediare ntre acestea schimb sensul de rotaie a1 piesei P. Lanul cinematic de filetare se folosete la prelucrarea roilor dinate cu dini nclinai. Pentru generarea cinematic a elicei ED(fig. 16.13) ar fi necesar ca scula s se deplaseze dup tangenta la elice, din1 n 2. Scula se deplaseaz ns pe direcia 13, deoarece ghidajele saniei verticale (v. fig. 16. 10) sunt para1ele cu axa piesei P. Pentru ca punctul 2 s ajung n punctul 3, n acelai moment cu scula, este necesar ca piesa s aib concomitent dou micri de rotaie: micarea Bnecesar rulrii, i micarea suplimentar B de turaie npf , necesar filetrii.Micarea cu viteza vtp se nsumeaz algebric cu micarea avnd viteza tangenial de rulare la piesvrp,ceadeadouafiindnecesarpentrugenerareacinematicaevolventei.nsumareacelor dou micri de rotaie se obineprin intermediul diferenialului Dif (v. fig. 16.12).3 2 1 011000i i i nCp =tpg. 5 PentrudeducerearelaieidecalcularoilordeschimbAFiBF,lanulcinematicdefiletarese consider ntre scul i pies i se scrie ecuaia de transfer ntre urubul Sc1 i piesa P (v. fig. 16.12), care are forma (16.12) nlocuind n relaia (16.12) nsc1 din relaia (8.1) pentru np, = npf i psc =k1 . t ; AR / BR din relaia (16.9), n care CR are expresia (16.11),

dup unele calcule se obine (16.13) UndeCF = i4 . i5 . i 8 . k1 / i3 .i 9 . i10 . i 11 . i 12 . idif reprezint constanta lanului cinematic, idif raportul diferenialului Dif ntre punctele 2 si 3. Semnulplusseconsiderncazulcndeliceacanaluluifrezei-melcieliceaflanculuidintelui au acelai sens, respectiv minus cnd acestea au sensuri diferite. Lamajoritatea maini1or,lanulcinematicpentrumicareadeavansasculeiesteantrenatde un motor electric separat M E2 (v. fig. 16.12) i reglat printr-o cutie de avansuri Casau roi de schimb. Micareadeavanspoatefipedireciavertical,tangenialsaundiagonal,dupcumse poziioneazcomutatorulmecanicC1 pepoziiaV,TrespectivD.Pentrumicareadeavansn diagonal,saniaSvsedeplaseazconcomitentcusaniaportsculST(C2 inchis).Sensulmicriide avans se stabi1ete de la motorul M E2. Micarea de avans vertical se realizeaz cu viteza de avans v =n02 . i13 . ica . i14 . i 8 . psc1 [mm /min],(16.14, a) iar micarea de avans tangenial cu viteza T=n02 . i13 . ica . i 14 . As/Bs . i15 . psc2[mm/min] (16.14, b) Roile de schimb As i Bs se folosesc pentru a se realiza un anumit raport ntre T i vnecesar lafrezareadanturiiprinmetodadiagonalsaulafrezareadanturiiroilordinateprinmetoda tangenial. Pentru deplasarea rapid a sculei pe direcie vertical sau tangenial se comutC3 pe poziia 2, iar pentru poziionare se folosesc manivelele m1, respectiv m2. Micarea D de avans radial, avnd viteza r , poate fi intermitent, cnd se realizeaz mrimea adncimiideachierelaprelucrarearoilordinatecudinidrepisaunclinai,saucontinula prelucrarearoilormelcateprinmetodacuavansradial.Lamajoritateamainilorpentruantrenarea saniei portpies se folosete un sistem hidromecanic HM. Pentruunelecalculetehnologicesaudereglareesteimportantssecunoascmrimea avansului sv, sT sau sr, n care scop se folosete relaia de transformare (16.15) Reglareamainilordedanturatcufrez-melcpentruprelucrarearoilordinatecudinidrepi const n determinarea roilor de schimb din lanurile cinematice: principal, de rulare, de avans vertical. Pentru prelucrarea danturii nclinate se regleaz i lanul cinematic de filetare. Laprelucrareadanturiiroilormelcatesefolosescdoumetode:cuavansradial,respectivcu avans tangenial. 7 6 12 11 10 981'1iBAibai i iBAi iin nRRdifFFsc pf =pp npp az mtgz mp|t|tsin = =n spFFFm KCBA =| sinpg. 6 Cuplajul mecanic CM(v. fig. 16.12) cu cele dou pri ale sale c i c1 poate avea trei poziii. Pe poziia 0roata-pies nu primete micare de rotaie, restul mainii funcionnd normal. n acest caz se poateprelucradanturinterioardreapt(fig.16.14),folosindofrez-discsaudeget-moduliunele accesorii din dotarea mainii. Lanul cinematic de divizare este format din discul D, mecanismul MD i roiledeschimbADiBD.MicrileAiBsuntdegenerareiarCiDauxiliare(divizarerespectiv poziionare). Cuplajul CM pe poziia 1 (v. fig. 16.12) permite funcionarea lanului cinematic de rulare, iar pe poziia 2 i a lanului cinematic de filetare. Sensul de nclinare al danturii se selecteaz cu inversorul G Unelemainipotprelucradanturainterioardreaptsaunclinatprintr-ometodnoude generare[49],curularecontinu,folosindosculasemntoarecuitului-roata(fig.16.15).Sculase prinde ntr-un dispozitiv adaptabil pe sania vertical a mainii.PiesaPisculaSaumicrilederotaieAiBcoordonate,avndvitezeletangenialepe cercul de rulare vtp , respectiv vts. n ace1ai timp scula are i micarea de avans C n lungul dintelui. Pentruprelucrareadanturiibombateprecumi adanturiicuplajelor,dinate,unelemainisunt echipate cu un dispozitiv electrohidraulic de copiat,. comandat de un ab1on montat pe sania vertical a mainii. Dinanalizacinematicadiferitelormainidedanturatcufrez-melc,rezultuneledeosebirifade schema cinematic structural reprezentat, n figura 16.12. Acestea se refer la: reglarea continu a pg. 7 turaieisculei,antrenareatuturorlanurilorcinematicegeneratoaredelaunsingurmotorelectric, situarea mecanismului diferenial Dif dup roile AR i BR, existena a dou mecanisme Dif sau absena acestuia, reglarea lanului cinematic de avans radial prin roi de schimb etc. nfigura16.16estereprezentatschemacinematicamainiidedanturatcufrez-melcFD 320A, fabricat la ntreprinderea Mecanic Cugir.ncomponenamainiiintrurmtoarelelanuricinematice:principalderulare,defiletare,de avans vertical, de avans tangenial, pentru micarea de avans radial, al cror flux cinematic rezult din figura 16.17. Lanul cinematic principal asigur, prin roile de schimb Ap, i Bp,, un numr de opt trepte de turaii (60, 75, 95, 118, 150, 190, 230, 300 rot/min) la arborele principal IX. Pentru determinarea raportului Ap,/Bp, sefo1oseterelaia(16.10),ncareCp=238,saunomogramaexistentndocumentaiatehnica mainii. n cazul cnd piesa are un numr mic de dinizp, iar scula mai multe nceputuri (K8 = 2 sau 3) este indicat s se calculeze i turaia nm a platoului portpies care trebuie s respecte condiia: n cazul cnd valoarea admisibil este depit se va recurge la micorarea turaiei ns a sculei. Pentru reglarea lanului cinematic de rulare se folosesc roile de schimbAR,BR, CR i DRdeterminate cu relaia (16.9), n care CR= 24, daca b/a = 36/36, pentru zp s 200, respectiv CR =48, dac b/a =24/48 pentruzp > 200. Deasemenea,seconsiderncalculidif =iv-x=1,deoarecediferenialul.Diflucreazcu carcasa blocat (CM1 pe poziia 1). LanurilecinematicedeavanssuntacionatedemotorulelectricME2.Micareadeavanspe direcieverticalV,tangenialTsaundiagonalDseobinepoziionndcorespunztorroata baladoare B1 de pe arborele XXI, pg. 8 Valorile vitezelor de avans vertical i transversal obinute la maina FD-320 A Turaia motorului ME2, rot/min Cuplaje electromagnetice acionate Viteza de avans vertical (mm/min) v Vitezadeavanstangenial T (mm/min) Roile de schimb As/Bs 50/2537/3725/50 720 1 460 720 720 1460 1460 720 1460 CE2 CE4 CE6 CE2CE4Cee CE3 CE4 CE6 CE2 CE3 CE6 CE3 CE4 CE6 CE2CE3CE6 CE3 CE3 CE6 CE5 CE3 CE6 1 2 2.8 4 5.6 8 11.2 22.2 1 2 2.8 4 5.6 8 11.2 22.2 0.5 1 1.4 2 2.8 4 5.6 11.2 0.25 0.5 0.7 1 1.4 2 2.85 5.6 Raportul vitezelor de avans T /v1/11/21/4 care se deplaseaz simultan cu roata baladoare de pe arborele XVII. Valorile vitezelor v i T i mrimea raportului acestora sunt indicate n tabelul 16.5. Roile de schimbAS i BS folosesc pentru modificarea mrimii vitezei T. Micarea de avans n diagonal, folosit la prelucrarea roilor dinate cu dini drepi sau nclinai, prinmetodadefrezarendiagonal(fig.16.18),serealizeazprindeplasareasanieiportsculdup direcia vertical, cu viteza de avans v, simultan cu deplasarea acesteia, dup direcia tangenial, cu vitezadeavansT.Dinnsumareacelordouviteze(B1 pepoziiaD)rezultvitezadeavansn diagonal D.Folosirea acestei metode asigur contactul frezei-melc S cu roata pies P pe lungimea Lu. Aceasta duce la o uzur uniform a dinilor sculei pe toat poriunea Lu , avnd ca urmare creterea durabilitii acesteia. La frezarea n diagonal, raportul vitezelor T i v, se stabilete n funcie de lungimea Lu i dedeplasarea B pe direcia axei piesei conform relaiei (16.16) pg. 9 deoarecetimpuldeparcurgereacelordouspaiiesteace1ai.Spaiileaicsuntnecesareintrrii, respectiv ieirii sculei din contact cu piesa. Oaltmetoddeadeplasaaxialfreza-melcnvedereauniformizriiuzuriipelungimeasa const n aplicarea procedeului denumit shifting. Aceast .deplasare nu se face n timpul procesului de achiere, ci o dat la un ciclu de prelucrare complet a piesei sau o dat la prelucrarea complet a mai multe piese. Lanul cinematic de filetare se regleaz cu roile de schimb AFDF, al cror raport se determin cu formula (16.13). De asemenea, n tabelul 16.6 sunt indicate formulele de calcul pentru cazul frezrii n diagonal i a frezrii cu avans tangenial a roilor melcate. Valorile constantelor CF sau CF au fost stabilite folosindu-se pentru calcul notaiile din figurile 16.16 i 16.17. Diferenialul se cupleaz cu roata melcat 40, de la care primete micarea, prin cuplajul CM1n poziia 2, n care caz idif IV-X = 1 iidifXXX-X = 2. Pentrupoziionareafrezei-melc,nraportcupiesa,aceastasenclinastfelcaprofilul cremalierei generatoare s se situeze n planul normal pe dinte. Conform tabelului 16.7 freza-melc se nclincuunghiulssau|p +s,nfunciededanturaroii-pies.Laprelucrarearoilormelcateprin metodatangenialsculanusenclin.Lafrezareadanturiinclinateserecomandcasensulelicei sculei s fie acelai cu al piesei. Pentru determinarea rapid a roilor de schimb din lanurile cinematice: principal, de rulare i de filetare,ndocumentaiatehnicamainiisuntdatetabeleajuttoare.Pemainsepoateexecuta frezare n sensul sau n contra avansului. Mainaesteechipatcuaparaturdecomandelectrohidraulic,ceeace-ipermite funcionarea i n cicluri de lucru complet automatizate. pg. 10 3.MAINI DE DANTURAT CU CUIT-ROAT. Acestea sunt destinate prelucrrii roilor dinate cu dantura dreapt sau nclinat, exterioar sau interioar,asectoarelordinate,acanelurilorcilindricescurte,precumidanturiicremalierelor, folosindu-se n acest caz accesorii speciale. De asemenea, folosindu-se dispozitive speciale, pe unele maini se poate prelucra dantura roilor ovale i a cuplajelor frontale. Unele maini de construcie nou sunt prevzute cu sisteme automate de alimentare cu semifabricate, ceea ce d posibilitatea includerii lornliniiautomatedeprelucrare. Fig. 16.19. Structura lanului cinematic de rulare la prelucrarea cu cuit roat In funcie de direcia de deplasare a sculei , se deosebescmaini verticale i orizontale, care lucreazprinmortezare,respectivrabotare.Laambeletipuridemaini,profilulevolventicse genereaz cinematic prin rulare dup metoda cu dreapt mobil. Profilul evolventic al dintelui se obine ca nfurtoare a poziiilor succesive ale muchiilor achietoare. Structuralanuluicinematicderulareestereprezentatnfigura16.19.Celedouroicare angreneaz (piesa P i scula S) au o cremalier comun, a crei linie de referin NN este tangent la cercurile de raz Rrs i Rrp i care se deplaseaz n timpul rulrii cu viteza vr. Micrile de rotaie A(ns) i B(np) sunt continue, fiind corelate prin lanul cinematic de rulare, reglat prin roile de schimb AR i BR.Mainadedanturat cucuit roatverticalestereprezentatinschemacinematicstructural din figura 16.20. Aceasta pune n eviden lanurile cinematice i legtura cinematic in ele. LanulcinematicprincipalasigursculeiSmicareaprincipalApetraiectorierectilinie-alternativ.Scriindu-seecuaiadetransfer 01 1 2 3 4PcdPAn n i i i iB= iinndu-seseamc 10002ascdvnl= rezult raportul roilor de schimb PA iPB de forma: pg. 11 ,as PPPv ACB l= (16.19) Fig. 16.20 Schema cinematic structural a mainilor de danturat cu cuit roat n care: PCeste constanta lanului cinematic principal; asv- viteza principal de achiere, n m/min; l lungimea cursei sculei, n mm. Lanulcinematicderulareesteformatntresculipies.Dinecuaiadetransferalanului cinematic de rulare 7 8 961RP sRAn n i i ii B= rezult, innd seam de condiia (16.17), funcia de reglare a lanului de forma dat n relaia (16.18), unde 67 8 9RiCi i i= este constanta lanului cinematic. Inversorul 2Iasigur schimbarea sensului micrii de rotaie dintre pies i scul, cnd se trece de la prelucrarea danturii exterioare la cea interioar. pg. 12 LanulcinematicdeavanscircularimprimsculeimicareaderotaieC.Mrimeaavansului circular Cs reprezintmrimeaarculuipecerculderularealsculeilaocursdublaacestuia. Considerndu-se c scula execut cdn [c.d./min], se scrie egalitatea C cd rs ss n d n t = , din care rezult: . .S Cc d rsn Sn d t= (16.20) Fig. 16.21. Micrile n faza de ptrundere radial la prelucrarea cu cuit roat. Considerndu-secamrimedeintrareturaia men (me cdn n = ,deoarece 41 i = )amecanismului Me , iar ca mrime de ieire turaia sn , ecuaia de transfer a lanului cinematic are forma: 5 631se mesAn n i ii B= . innd seam se relaia (16.20), din aceast ecuaie rezult formula de reglare: s css rsA SCB d= (16.21) unde 35 6siCi i t= este constanta lanului cinematic de avans circular. LanulcinematicdeavansradialasigurdeplasarearadialDntresculipiespentru realizareanlimii dh prescrisadintelui(fig.16.21),corespunztorrotiriipieseicuunghiul pu .Pe toatduratarotirii,ncontinuareapieseicucelpuin360micareaDnceteazdeoarececama 1K(c.fig. 16.20), care deplaseaz suportul cS al culisoului, are raz constant. Laprelucrareadanturilorcumodulemari,nlimea dhserealizeazndousautreitreceri. Dupfiecareptrundere,avansulradialesteopritiurmeazrulareacuorotaiecompletpentru prelucrarea tuturor dinilor la aceeai nlime. Camelefolositepentrumicareadeavanssuntprevzutecuuna,dousautreiproeminene (fig.16.22),avndnlimile 1 kh , 2 kh ,respectiv 3 kh ,corespunztornlimilordeptrunderealesculei lafiecaretrecere,pnserealizeaznlimea dh .Acestecamesuntprofilatedupospiral arhimedic,pentruaasiguravitezadeavansconstant,vitezacreimrimeestedeterminatde unghiul proeminenei koi turaia kna camei. pg. 13 Ecuaia de transfer a lanului cinematic de avans radial (v.fig. 16.20), considernd unghiurile koi puca mrime de intrare, respectiv de ieire, are forma: 8 910 111 1 1p kcai ii i iu o = (16.22) Fig. 16.22 Came pentru avansul radial de ptrundere. Pentru a se preveni uzura sculei achietoare n cursa sa de ridicare (pasiv) sania portpies Sp vaefectuaomicareEderetragereimprimatdecama 2K ,carefaceorotaiecompletlafiecare curs dubl a sculei. Launelemainimicareadeavansradialesteexecutatdesaniaportpiesiarmicareade retragere de sania culisoului. Pentru prelucrarea danturii nclinate se folosete o cam cilindric Ks cu profil elicoidal compus din dou pri (v. fig. 16.20), care asigur mrimea pasului elicei dintelui. La deplasarea culisoului C, in curseleactivipasiv,sculacaptomicarederotaieoscilatorie,astfelcunpunct generatoral muchiei achietoare va descrie o elice avnd pasul egal cu cel al camei. Mainaderabotatcudoucuite.Aceastaestedestinatprelucrriiroilorcilindricede dimensiuni mari, cu dantur exterioar dreapt, nclinat sau in V. Prelucrarea se face cu dou cuite roat identice, cu dini drepi pentru prelucrarea danturii drepte sau cu dini nclinai pentru prelucrarea danturiinclinatesaunV.LagenerareadanturiiinVfiecarecuitroatprelucreazcteoramura danturii. In figura 16.23 este reprezentat schema cinematic structural a unei astfel de maini. Lanul cinematic principal este antrenat de motorul 1 EM . Mecanismul MT, de tip biel-manivel, transform micarea de rotaie na n micare rectilinie-alternativ a saniei SL, care va efectua cdncurse dublepeminut.Reglareamrimiicurseiseobineprinmodificareabrauluimaniveleimecanismului MT.Celedouculisouriportscul 1 sCi 2 sCsuntlegatedesaniaSL,astfelnctexecutsimultan micarea principal A rectilinie-alternativ. In timp ce una din scule achiaz cealalt se retrage. Lanulcinematicderulareasigurmicareaderularentreroata-piesP(micareaB)icele dou scule S1 i S2 (micarea C). 7 8 94 5 61Rp sRAn n i i ii i i B= Din ecuaia de transfer a lanului cinematic de rulare se deduce formula de reglare: 4 5 67 8 9ps RRR s pni i i z ACB n i i i z = = (16.26) pg. 14 ncareraportul /p sn n s-anlocuitconformrelaiei(16.17)cu /s pz z,iar RC reprezintconstanta lanului cinematic. Lanulcinematicdeavanscirculararelegturculanulcinematicprincipal,npunctul 1L iar pentrureglarefolosetecutiademultiplicare MC iroiledeschimb SA i SB.Avansulcircular Cs n mm/c.d., se determin scriindu-se ecuaia de transfer 3 10 6 5 4SC CM rsSAs i i i i i i dBt = din care rezult raportul roilor de schimb S CSS rs CMA sCB d i= (16.27) Fig.16.23.Schemacinematic structuralamainilordedanturatcudoucuite prinrabotare. n care: 3 10 6 5 41sCi i i i i t= este constanta lanului cinematic; rsd - diametrul cercului de rulare al sculei. Pentruobinereaadncimiideachiere,sania TSsedeplaseazmanualcumanivela 3mpe direcia D. Motorul 2 EMse folosete pentru deplasarea rapid a saniei , n care caz 4C este cuplat. ntimpulcurseidegol,sculelesuntretrasepedireciaradialpentruprotejareatiuluiia suprafeeiprelucratecuajutoruladouperechidecame: 1Ki '1K ,pentruscula 1S ,2Ki '2Kpentru scula 2S . Reglareapoziieireciproceasculelorseefectueazmanualcumanivelele 1mi 2mdup decuplarea cuplajelor '2Ci ''2C . Rotirea piesei la montajul i centrarea sa pe main se realizeaz cu motorul 3 EMcaz n care5Csecupleaz,iar'2C , "2CiC3sedecupleaz.Pentrususinereaideplasareapieseipedirecie axial se folosete ppua mobil PM, acionat prin urubul 2 CSde la motorul 4 EM . LaprelucrareadanturiinclinatesaunV,unpunctgeneratoraparinndmuchieiachietoare executntimpulrabotriiomicareelicoidal.Aceastaserealizeazinlungullinieiflanculuiprin intermediul a cte unui ablon, nereprezentate pe schem. pg. 15 4.MAINI DE DANTURAT CU CUIT PIEPTENE. Din punct de vedere constructiv, cinematic i al principiului de generare al danturii aceste maini sunt grupate astfel: - care prelucreaz prin metoda rulrii cu dreapt fix la care axa piesei este vertical (procedeul Maag); -careprelucreazprinmetodacudreaptmobillacareaxapieseiesteorizontal (Sunderland). Scula folosit la prelucrare este foarte simpl; in schimb maina-unealt prezint o cinematic i un ciclu de lucru complicat. Scula execut micarea principalA rectilinie-alternativ demortezare, la mainile din prima grup, respectiv de rabotare la cele la care axa piesei este orizontal. nfigura16.24estereprezentatstructuralanuluicinematicderularepentrufiecaredincele dou grupe de maini. Repetarea ciclului de prelucrare a unui numr kd = 1, 2 sau 3 dini se realizeaz discontinuu, folosindu-se lanul cinematic de divizare, reglat cu roile de schimb AD i BD. ncazulgenerriicudreaptfix(fig.16.24,a),roatapiesParemicareaderotaieB,cu viteza unghiular Pecorelat cu micarea sa de translaie C, a crei vitez Twtrebuie s fie egal cu vitezatangenialaroiipiesconsideratlacerculderulare( )T T Pv R e = .InversorulIicuplajulC sunt n poziia 1. n cazul generrii cu dreapt mobil (fig. 16.24, 6), scula execut micarea de translaieC, cu viteza de avans T, iar piesa micarea de rotaie B, astfel ca viteza sa tangenial la cercul de rulare vT s fie egal cu T.i n acest caz I i C sunt pe poziia 1. Lungimea mic a sculei nu permite realizarea rulrii integrale a roii, ci doar a unui numr Kd de dini, dup care este necesar micarea de divizare a piesei. n timpul rulrii, sania portpies, respectiv portscul,sedeplaseazspredreaptacuviteza 1 r Tv w =pedistana d dK p ,unde dp m t = este pasul danturii. Pentru divizare, elementul care a fcut deplasarea n cursa de lucru se retrage rapid (micarea D) pe distana d dK p fr ca piesa s se roteasc. Fig. 16.24. Structura lanurilor cinematice de rulare i divizare la prelucrarea cu cuit pieptene. naceastcursmecanismuldedivizare DM ,transmitenlanulcinematicdedivizareun numrfoarteprecisderotaii,totalizndununghi Docareestetransformatderoile DAi DBn pg. 16 unghiul SCderotireaurubului CS .Sepoateastfelscriec SC SC d dp K p = sau dSCSCK mpt = . Pe de alt parte din lanul cinematic de divizare rezult 1 2DSC DDAi iB o = , astfel nct:,DD dDAC K mB= (16.28) unde 1 21DdCK i i o= reprezint constanta lanului cinematic. Kesteraportul SCpt,care,nfoartemultecazuri,arevaloarentreag,deoarecepasul SCpse realizeaz ca un multiplu (K) det . Lanul cinematic de rulare este format din urubul CS , roile DBi DA , punctul de legtur 1L , roiledeschimb RA , RBipiesaP.Pentrurealizarearulriiestenecesarcavitezaperifericapiesei pecerculderulares fieegalcuvitezadeavanstangenialasanieiportpies.Aceast condiiese exprim prin relaia: P rp SC SCn d n p t = (16.29) Din ecuaia de transfer a lanului cinematic rezult: 3 42 11 1D RP SCD RB An n i ii A i B= (16.30) Dup nlocuirea valorii turaiei Pncu cea rezultat din relaia (16.29) i a raportului/D DA Bcu valoarea dat de relaia (16.28) se obine formula de reglare a lanului cinematic de rulare. d RRR pK ACB z= pg. 17 CAP. 3 - MASINI DE DANTURAT ROTI DINTATE CONICE Maini pentru danturat roi conice cu dini drepi i nclinai. Generaliti.Prelucrareadanturiiroilorconiceprinrulareestemultmairspnditdectprin copiere ntruct este mai productiv, iar dantura prelucrat are o precizie mai mare. Principiul generrii profilului evolventic al dinilor se bazeaz pe metoda rulrii ntre roata plan de referin (roata plan imaginar) i roata pies de prelucrat. Roata plan de referin prR este un caz particular al roii conice (fig. 16.59) i are semiunghiul conuluiderulare rpo =90.nunelecazuri90rp bo = ,unde b ,esteunghiulpicioruluidinteluiroii pies. Tiurilesculelor(cuitederabotatsaufrezedisc)materializeazprofilulunuigolsaualunui dinte al roii plane de referin. Din acest motiv muchiile achietoare ale sculelor sunt rectilinii, fapt ce uureaz executarea i ascuirea lor. ntre roata pies P i roata plan de referin prRrularea se poate realizaprin: a) rotirea roii plane pe roata pies, axul acesteia din urmfiind fix; b)rotirearoiipiesperoataplancareestefix.Inacestcazaxulroiipiesdescrieuncon avnd semiunghiul egal cu 90- Po (fig. 16.59); c) rotirea att a roii plane ct i a roii pies n jurul axelor proprii. Majoritatea mainilor existente prelucreaz dup metoda c, nsexist i maini construite pe bazametodeib.Astfel,mainilededanturatprinrabotare,cuunulsaucudoucuite,prelucreaz totdeaunadup metoda c,nscelecareprelucreazcudou frezepot ficonstruitesdantureze fie dup metoda c,fiedup metoda b. 1. MAINI DE DANTURAT PRIN RABOTARE. Dintremainilederabotatcelemaiutilizatesuntcelecudoucuite.CuiteleS1 iS2 materializeaz profilul a doi dini alturai ai rotii plane de referin Rpr (fig. 16. 60). Pentruprelucrareadintelui1alpieseiP,sculeleS1 iS2executmicrileAiCiarpiesa micareaBiD(fig.16.61).MicareaAacuitelorestemicareaprincipaldeachiereieste necesarpentruobinerealinieiflanculuidintelui(directoarea).S-arputeaconsideracprinaceast micare se materializeaz pe roata plan de referin flancurile a doi dini alturai pe ntreaga lime a roii. Fig.16.59 Roata plan de referin Fig.16.60Materializareageneratoarelorunuidinte al roii plane prin muchiile achietoare ale cuitelor pg. 18 Fig. 16.61. Micrile necesare la danturarea roilor conice prin rabotare cu dou cuite Pentrucadintele1srezultecuprofilevolventic,cuiteleaumicarederotaieC`,iarpiesa micareaB.MicareaC`acuitelorcorespundemicriiderotaiearoiiplanedereferinnjurul axuluipropriu.MicrileBiC`suntastfelcorelatenctreproducangrenareantreroataplande referin,avndturaianrpizrpdini,iroatapiescuzpdiniituraianv.Vitezeletangenialela conurile de rulare ale celor dou roi dinate sunt egale n fiecare punct. De aici rezult relaia: nrpzrp = npzp.(16.58) Relaia(16.58)exprimcondiiadenchiderealanuluicinematicderulare care coreleaz cele dou micri B i C`. Roata pies mai execut i micarea D pentru apropierea i respectiv ndeprtarea ei de tiul sculelor. Mainile de acest tip prelucreaz dinte cu dinte, fiind necesar divizarea periodic. Pe mainile de rabotat cu dou cuite este posibil prelucrarea de degroare i de finisare dintr-osingurtreceresaunumaifinisarearespectivdegroarea.ntoatecazurilecuiteleexecut,petot cicluldelucru,micareaprincipalA.Acesteaprelucreazncontratimp,adicatuncicndunuldin cuite achiaz, cellalt se retrage. n cazul prelucrrii de degroare i finisare dintr-o singur trecere sau a prelucrrii de finisare, ciclul de lucru pentru prelucrarea unui dinte se compune din patru faze: - rotirea piesei P n direcia sgeii B i a sculelor fixate pe platoul PT n direcia sgeii C` pn nmomentulcndsculeleiesdincontactcupiesa(punctul1,fig.16.62),realizndu-seastfel prelucrarea flancurilor dintelui; - deplasarea rapid a piesei m direcia sgeii D`, cu o distan h egal cu nlimeadintelui; Fig. 16.62. Micrile platoului portcuite. pg. 19 Fig. 16.63. Cuite pentru degroare. - rotirea rapid a sculelor n direcia sgeii C" pn cnd acestea ajung n poziia 2 (fig. 16.62). n acest timp piesa continu rotirea n direcia sgeii B realiznd divizarea; - deplasarea rapid a piesei n direcia sgeii D" cu distana h. Dup terminarea ultimei faze, piesa s-a rotit cu un pas unghiular, astfel c se poate relua ciclul. Pentruprelucrareadedegroare,micareaderularelipsetecompletsauestencetinit,in primulcazpiesaavanseazcontinuusprecuitepnceseprelucreazdintele.Inacestscopse utilizeaz dou cuite avnd profil simetric fa de axele mm i respectiv nn (fig. 16.63, a). Divizarea se realizeaz, n acest caz, din doi n doi dini. Folosireaacesteimetodeserecomandladegroareadanturiiroilorconiceavnd Po= 45...90, deoarece cnd Po< 45 rezult un adaos neuniform pentru prelucrarea de finisare. Pentrumodulemariifoartemariseutilizeazmetodadeprelucraredat,nfigura16.63,b, urmat de o prelucrare cu cuite simetrice (fig. 16.63, a). Prelucrarea de degroare prin metoda rulrii, n principiu, nu se deosebete de prelucrarea de finisare,cudeosebireacgrosimeacuitelorestemaimicpentruarmneunadaosdeprelucrare suficientpentruexecutareaoperaieidefinisare.Pentrurealizareaacesteioperaiiestenecesaro rotire a sculelor i piesei (micrile B i C`) cu viteze reduse. Cndambelecuiteprelucreaznacelaigolesterecomandatdivizridintecudinte.Cnd cuiteleprelucreazflancurileaceluiaidinte,numaiunuldintrecuitevafimaisolicitatidinacest motiv se recomand folosirea cuitelor cu profilul dat n figura 16.63, a i divizarea s se realizeze dup doi dini. La mainile de rabotat roi conice, cele dou cuite sunt aezate pe platoul 2, prin intermediul a dou ghidaje radiale g (fig. 16.64), formnd unghiulentre ele, a crei valoare depinde de parametrii roii de prelucrat [32]. Celedoucuiteexecutmicarearectilinie-alternativAnlungulcelordoughidajein acelai timp micarea C de rotaie mpreun cu platoul 2 n jurul axei acestuia. Micarea D o are sania 4 (fig. 16.64) pe ghidajele 3, paralele cu axa 1 a platoului 2. PiesaPsefixeaznppuaportpies7,caresenclinnplanorizontalpemasa4,prin intermediul ghidajelor 5, avnd centrul O' situat pe sania 4. Cele trei axe I, II i III, care reprezint axa platoului (roii plane de referin), a piesei i axa n jurul creia se nclin capul portpies 7, sunt concu-rente ntr-un punct 0M, denumit centrul mainii. Axa III a piesei face cu perpendiculara pe axa I a platoului unghiul Mcare are diferite valori, n funcie de metoda de prelucrare. O prim situaie este aceea n care piesa se aeaz astfel nct M P o = . n acest caz, vrfulconuluiderularealpieseitrebuiesseaflencentrul0Malmainii.Sania4seaeazastfel nct centrul O' s fie pe aceeai vertical cu centrul 0M al mainii. ntruct vrful cuitelor 1 trebuie s urmreasc generatoarea conului interior al roii-pies, este necesar ca ghidajeleg ale cuitelor s se ncline cu un unghi egal cu bfa de planul frontal al platoului 2 (fig. 16.65). pg. 20 Fig. 16.64. Vedere general simplificat a mainii de rabotat cu dou cuite. nceade-adouasituaiedeprelucrare,capulportpiessenclincuunghiul M P b o = , astfelnctgeneratoareaconuluiinterioralroiipiessfieperpendicularpeaxaIaplatoului.n acestcazghidajelecuitelornusemainclin,cirmnparalelecuplanulfrontalalplatoului.Vrful conurilor piesei i axa O' a sniei 4 au aceeai poziie ca pentru cazul precedent de prelucrare. Schemacinematicstructuralauneimainidedanturat,prinrabotare,cudoucuiteeste reprezentat n figura16.66. Micarea principial A se obine prin lanul cinematic antrenat de motorul MB i reglat prin roile deschimbApiBp.Micareaderotaieestetransformatnmicarerectilinie-alternativprin intermediul mecanismuluiMT. Din ecuaia de transfer a lanului cinematic principal 0 1 2PcdPAn n i iB= se. obine PP cdPACnB = (16.59) ncare 0 121PCn i i=esteconstantalanuluicinematicprincipal.Lanulcinematicdeavans(rotirea discului de comand Dc) are un capt la motorul electric MB i cellalt capt la discul Dc. pg. 21 Fig. 16.65. Poziionarea ghidajelor pe platou. 2. MAINI CARE PRELUCREAZ CU DOU FREZE-DISC. Laacestemainiprofilulevolventicserealizeazprinmetodarulriicuroatplanfix (mainileKlingelnbergBF201-A,203,204)saucuroatplanmobil(mainileWMW,Gleason, Heidenreich-Harbeck etc). Dantura poart denumiri specifice i anume Spheroid, Konvoid, Coniflex, n funcie de tipul mainii i firma productoare. Celedoufreze-discS1iS2(fig.16.69)auformaunorcapetemulticuite,alecrorcuitese ntreptrundnzonadeachiere.Muchiileachietoaresuntrectilinii,materializndundintealroii planedereferincucare,ntimpulgenerriiunuigoldintredini,sereproduceangrenareacuroat pies. n acest caz, generarea profilului evolventic prin metoda rulrii cu roat plan mobil comport aceleaimicricaincazulprelucrriiprinrabotarecudoucuite.Loculcelordoucuite(v.fig. 16.61)esteluatdedoucapete multicuitecare aunumaimicareaprincipalderotaieA,continu. Celelalte micri de generare rmn aceleai, aa nct structura cinematic a mainilor de danturat cu doufreze-discprinmetodarulriicuroatplanmobilesteasemntoareceleireprezentaten figura 16.66. Prin metoda rulrii pe roata plan fix piesa execut micarea B n jurul axei proprii, simultan cu micareaderotaieCaconuluisuderularepeplanuldereferinalrotiiplane,axaconului deplasndu-se din poziia 1 n 2 (fig. 16.69). pg. 22 Fig. 16.69. Prelucrarea danturii roilor dinate conice cu dini drepi folosind dou freze disc. Fig. 16.70 Generarea danturii bombate la prelucrarea cu dou freze disc. Ciclul de lucru pentru prelucrarea unui gol dintre dini este constituit la majoritatea mainilor din urmtoarelefaze:poziionareapiesei,prelucrareaflancurilorprinrulare,retragereapiesei,rularean sens invers i divizarea discontinu.Folosind scule la care cuitele 1 (fig. 16.70) sunt dispuse n capul de frecat 2, dup un con, se poate realiza, fr alte micri de corecie, bombarea dintelui roii-pies P. Mrimea bombrii depinde de unghiul conului C. Infigura16.71estereprezentatschemacinematicstructuralamainiiBF-201-A.Maina este destinat prelucrrii roilor conice cu dantur dreapt, la producia nserie. Lanul cinematic principal se regleaz cu roile Ap/Bp i antreneaz sculele Sx iS2, care sunt dispuse ntr-o carcas fix pe batiul mainii. pg. 23 Micarea de rotaie C a roii-pies P n jurul axei roii plane Rp, este asigurat ca urmare a rotirii tamburuluiT.AcestaprimetemicaredelamotorulME2prinmecanismuldemultiplicareMm mecanismul planetar MP i angrenajul z1lz2, constituite n lanul cinematic de avans circular. Fig. 16.71. Schema cinematic structural a mainii BF 201-A Klingelnberg. 2. MAINI UNELTE PENTRU PRELUCRAREA DINILOR CURBILINII Principiul de prelucrare Flancurile dinilor roii plane imaginare la roile conice cu dini curbi este n arc de curb, a crui form depinde de principiul constructiv al mainii respective. Ladanturarepotfiutilizatecurbele:arc,epicicloid,elipshipocicloid,spiralarhimede,spiral logaritmic.Curbeledupcareseprelucreazdiniiroilorconicedupacestprocedeuseobinprin rostogolirea cercului de anumit raz r3 a sculei pe cercul cu o anumit raz R0 a roii plane imaginare. Dac r3= 0 curba este un arc de cerc, iar cnd0