Mtf Compact

349
Managementul tehnologiilor de fabricaţie 1 dr.ing. Lucian L. Tăbăcaru dr.ing. Octavian V. Pruteanu MANAGEMENTUL TEHNOLOGIILOR DE FABRICAŢIE Editura Politehnium Iaşi 2010

Transcript of Mtf Compact

Page 1: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

1

dr.ing. Lucian L. Tăbăcaru dr.ing. Octavian V. Pruteanu MANAGEMENTUL TEHNOLOGIILOR DE

FABRICAŢIE

Editura Politehnium Iaşi 2010

Page 2: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

2

Editura POLITEHNIUM a Universităţii Tehnice “Gh. Asachi” din Iaşi Bd. Dimitrie Mangeron, nr.67, RO – 700050 Iaşi, România Tel/Fax: 40 232 – 231343 Editura POLITEHNIUM (fosta “Gh. Asachi”) este recunoscută de Consiliul Naţional al Cercetării Ştiinţifice din Învăţământul Superior (CNCSIS) Referenţi ştiinţifici: Prof.univ.dr.ing. Octavian Lupescu Prof. univ.dr..ing. ec. Dumitru Nedelcu Universitatea Tehnică “ Gh. Asachi” din Iaşi Director editură: Prof.univ.dr.ing. Mihail Voicu Membru corespondent al Academiei Române Redactor: Ing. Elena Matcu-Zbranca Răspunderea pentru tot ceea ce conţine prezenta carte aparţine în întregime autorilor ei.

Page 3: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

3

CUPRINS CAPITOLUL 1. PRELUCRAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE EXTERIOARE LA CORPURI DE REVOLUŢIE ...........9 1.1 CLASIFICAREA PIESELOR DE TIPUL CORPURILOR DE

REVOLUŢIE ŞI PROCEDEE DE PRELUCRARE..............................9 1.2 STRUNJIREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ..............................10 1.2.1.Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale.11 1.2.2.Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri automate multicuţit.....................................................................................................15 1.2.3.Strunjirea suprafeţelor conice exterioare...........................................18 1.3. FREZAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE EXTERIOARE...........................................................................................21 1.4. RECTIFICAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE EXTERIOARE...........................................................................................23 1.4.1 Rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal................................23 1.4.2. Rectificarea cu avans transversal......................................................26 CAPITOLUL 2. TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII FILETELOR......31 2.1. FILETAREA CU CUŢITE ŞI CU PIEPTENI DE FILETAT.............31 2.2. FREZAREA FILETELOR..................................................................35 2.3. RECTIFICAREA FILETELOR..........................................................38 2.3.1. Rectificarea cu disc abraziv monoprofil cu avans longitudinal........39 2.3.2. Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans longitudinal.........39 2.3.3. Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans transversal...........40

Page 4: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

4

2.3.4. Rectificarea filetelor fără centre........................................................40 CAPITOLUL 3. TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII CANELURILOR42 3.1.METODE DE PRELUCARE A CANELURILOR..............................44 3.1.1. Frezarea canelurilor exterioare.........................................................44 3.1.2. Rabotarea canelurilor........................................................................48 3.1.3. Prelucrarea canelurilor prin deformarea plastică..............................48 3.1.4. Rectificarea canelurilor la arbori canelaţi.........................................50 CAPITOLUL 4. TEHNOLOGIA DE FABRICAŢIE A ROŢILOR DINŢATE..................................................................................................54 4.1. TIPURI CONSTRUCTIVE DE ROŢI DINŢATE..............................54 4.2. MATERIALE ŞI SEMIFABRICATE FOLOSITE LA FABRICAREA ROŢILOR DINŢATE.................................................................................57 4.3. PRELUCRAREA MECANICA A ROTILOR DINTATE..................59 4.4. DANTURAREA ROŢILOR DINŢATE CILINDRICE......................64 4.4.1. Danturare prin metoda copierii......................................……….......64 4.4.1.1. Danturarea prin metoda copierii cu freză disc modul....................64 4.4.1.2. Danturarea prin metoda copierii cu freză deget modul..................68 4.4.1.3. Mortezarea cu cuţite profilate........................................................70 4.4.1.4. Broşarea danturilor cilindrice........................................................71 4.4.2. Danturarea prin metoda rostogolirii..................................................73 4.4.2.1.Danturarea prin metoda rostogoliri cu freză melc modul...............73 4.4.2.2. Mortezarea danturii cilindrice cu cuţite roată................................77 4.4.2.3 Mortezarea roţilor dinţate cu cuţit pieptene....................................79 4.4.3. Finisarea danturilor...........................................................................81 CAPITOLUL 5. TEHNOLOGIA DE PRELUCRARE MECANICĂ A CARCASELOR ŞI BATIURILOR.........................................................88 5.1. CARACTERISTICI CONSTRUCTIVE ŞI ROL FUNCŢIONAL.....88 5.2. CONDIŢII TEHNICE..........................................................................90 5.3. MATERIAL ŞI SEMIFABRICATE...................................................91 5.4. BAZE TEHNOLOGICE ŞI PRELUCRAREA LOR..........................93

Page 5: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

5

5.4.1. Rabotarea suprafeţelor plane ale carcaselor şi batiurilor..................95 5.4.2. Rabotarea ghidajelor batiurilor.......................................................102 5.4.3. Mortezarea suprafeţelor plane........................................................104 5.4.4. Frezarea suprafeţelor plane ale carcaselor......................................105 5.4.5. Frezarea suprafeţelor plane ale batiurilor.......................................114 5.4.6. Regimul de aşchiere la frezarea suprafeţelor plane........................116 5.4.7. Strunjirea suprafeţelor plane ale carcaselor şi batiurilor.................118 5.4.8. Broşarea suprafeţelor plane............................................................118 5.4.9. Rectificarea suprafeţelor plane.......................................................120 5.4.10. Netezirea suprafeţelor plane.........................................................123 5.5. PRELUCRAREA GĂURILOR PRINCIPALE ŞI AUXILIARE ALE CARCASELOR.......................................................................................129 5.5.1. Forme constructive.........................................................................129 5.5.2. Precizia găurilor..............................................................................131 5.5.3. Prelucrarea găurilor prin burghiere.................................................131 5.5.4. Lărgirea găurilor............................................................................145 5.5.5. Alezarea găurilor.............................................................................147 5.5.6. Strunjirea găurilor...........................................................................149 5.5.7. Prelucrarea găurilor prin broşare...................................................158 5.5.8. Prelucrarea găurilor prin rectificare................................................162 5.5.9. Prelucrări de netezire a găurilor......................................................167 5.5.10. Lustruirea suprafeţelor..................................................................184 CAPITOLUL 6 TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PISTOANELOR185 6.1. DESTINAŢIA FUNCŢIONALĂ, CLASIFICARE ŞI CARACTERIS-TICI CONSTRUCTIVE...........................................................................185 6.2. CONDIŢII TEHNICE PENTRU EXECUŢIA PISTOANELOR......189 6.3. MATERIALE ŞI SEMIFABRICATE PENTRU PISTOANE..........191 6.4. TRATAMENTE TERMICE ŞI ACOPERIRI ALE PISTOANE-LOR..........................................................................................................195 6.5. PRELUCRAREA MECANICĂ A PISTOANELOR........................196 6.5.1. Generalităţi, succesiunea operaţiilor tehnologice...........................196 6.5.2. Alegerea şi prelucrarea bazelor tehnologice...................................197 6.5.3. Prelucrarea suprafeţelor exterioare.................................................202 6.5.4. Prelucrarea găurilor pentru bolţ......................................................207 6.5.5. Operaţii de găurire şi frezare..........................................................209 6.5.6. Ajustarea masei şi sortarea pe grupe de masă.................................210

Page 6: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

6

6.6. CONTROLUL PISTOANELOR.......................................................211 CAPITOLUL 7. PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE PRELUCRARE PE MAŞINI CU COMANDĂ NUMERICĂ............213 7.1. INTRODUCERE...............................................................................213 7.2. PROGRAMAREA NUMERICĂ MANUALĂ.................................216 7.2.1. Tipuri de comenzi numerice...........................................................217 7.2.2. Sisteme de axe................................................................................233 7.2.3. Coduri utilizate în comanda numerică............................................235 7.2.4. Adrese utilizate şi semnificaţia lor..................................................238 7.2.5. Documentaţia tehnologică în cazul prelucrării pe MUCN.............259 7.3. PROGRAMAREA NUMERICĂ ASISTATĂ DE CALCULATOR..281 7.3.1. Programarea geometrică.................................................................281 7.3.2. Fişă Program-Piesă.........................................................................287 CAPITOLUL 8.TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PE STRUNGURI AUTOMATE DE STRUNJIT LONGITUDINAL...............................301 8.1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE. SCHEMA DE LUCRU A UNUI AUTOMAT DE STRUNJIT LONGITUDINAL.....................................301 8.2. CATEGORIILE DE SUPRAFEŢE CE POT FI PRELUCRATE.....302 8.2.1. Strunjirea suprafeţelor cilindrice....................................................302 8.2.2. Strunjirea suprafeţe conice şi profilate...........................................304 8.2.3. Prelucrarea suprafeţelor striate.......................................................305 8.3. PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE PRELUCRARE...................308 8.3.1. Repartizarea fazelor de prelucrare pe sănii.....................................308 8.3.2. Calculul duratei ciclului de lucru....................................................311 CAPITOLUL 9..TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PE STRUNGURI AUTOMATE MONOAX CU CAP REVOLVER................................313 9.1. POSIBILITĂŢI TEHNOLOGICE.....................................................313 9.2. PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE PRELUCRARE PE ACESTE AUTOMATE............................................................................................317

Page 7: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

7

CAPITOLUL 10. TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PE AUTOMATE MULTIAX...............................................................................................320 10.1. POSIBILITĂŢI TEHNOLOGICE...................................................322 10.2. PROIECTAREA OPERAŢIILOR DE PRELUCRARE.................322 10.2.1. Repartizarea fazelor pe posturile de lucru ...................................322 10.2.2. Calculul de reglare a automatului multiax....................................323 CAPITOLUL 11. PROBLEME CONEXE PROCESULUI TEHNOLOGIC.......................................................................................324 11.1. ECHILIBRAREA CORPURILOR..................................................324 11.1.1. Consideraţii generale....................................................................324 11.1.2. Dezechilibrul static şi dezechilibrul dinamic................................325 11.1.3. Echilibrarea statică. Metode de echilibrare...................................330 11.1.4. Echilibrarea dinamică. Metode de echilibrare..............................333 11.2. AJUSTAREA IN GREUTATE.......................................................345 BIBLIOGRAFIE.....................................................................................347

Page 8: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

9

CAPITOLUL 1

PRELUCRAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE EXTERIOARE LA CORPURI DE REVOLUŢIE

1.1. CLASIFICAREA PIESELOR DE TIPUL CORPURILOR DE

REVOLUŢIE ŞI PROCEDEE DE PRELUCRARE.

Piesele de tipul corpurilor de revoluţie se clasifică în trei grupe astfel: a) arbori; b) bucşe; c) discuri. În grupa arbori se întâlnesc următoarele tipuri de piese: arbori drepţi,

arbori cotiţi, axe cu came, tije şi bolţuri. Aceste piese se caracterizează prin suprafeţe cilindrice sau conice exterioare şi mai multe suprafeţe frontale plane.

Din grupa bucşe fac parte piesele cu suprafeţe cilindrice interioare şi exterioare coaxiale, uneori şi suprafeţe conice. Dimensional sunt caracterizate de raportul lungime/diametru astfel: 0,5 ≤ L/D < 3. În această grupă se întâlnesc următoarele tipuri de piese: cămăşi de cilindru, bucşe, cuzineţi etc.

În grupa discuri se pot considera piesele cu diametrul exterior mult mai mare decât lungimea, raportul lungime/diametru fiind: L/D < 0,5. Aceste piese au suprafeţele frontale relativ mari, exemplu: roţi de curea, discuri, volanţi etc.

Suprafeţele cilindrice exterioare se pot prelucra prin: strunjire, frezare rotativă, broşare exterioară şi rectificare. Dacă se impun suprafeţelor ce urmează a fi prelucrate condiţii de precizie ridicate, prelucrarea va fi continuată cu operaţii de netezire, astfel: lepuire, supranetezire

Page 9: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

10

(suprafinisare), strunjire fină, lustruire etc. Suprafeţele conice se prelucrează prin strunjire şi rectificare. 1.2. STRUNJIREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE.

Această operaţie de prelucrare a suprafeţelor cilindrice exterioare în funcţie de mărimea adaosului de prelucrare poate fi divizată astfel:

a) strunjire de degroşare; b) strunjire de semifinisare; c) strunjire de finisare. Strunjirea de degroşare asigură în mod curent treptele de precizie 13

– 11 şi rugozităţi Ra cuprinse în intervalul (100 – 12,5) µm. Strunjirea de semifinisare asigură în mod curent treptele de precizie

11 – 10 şi rugozităţi Ra cuprinse în intervalul (25 – 6,3) µm. Strunjirea de finisare asigură în mod curent treptele de precizie 10 – 8

şi rugozităţi Ra cuprinse în intervalul (12,5 – 1,6) µm. La piesele de tip arbori prinderea se face între vârfuri, cu ajutorul

găurilor de centrare, sau în universal şi vârf eliminându-se cinci grade de libertate, rămânând numai rotaţia în jurul axei de revoluţie. Găurile de centrare sunt standardizate şi clasificate astfel:

- gaură de centrare forma A - nu este prevăzută cu con de protecţie fig.1.1;

- gaură de centrare forma B - este prevăzută cu con de protecţie la 120o fig. 1.2;

- gaură de centrare forma R – se utilizează la strunjirea suprafeţelor conice prin metoda deplasării transversale a păpuşii mobile fig 1.3.

Fig. 1.1. Gaură de centrare forma A.

Page 10: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

11

La executarea găurii de centrare se foloseşte burghiul combinat de centrare, sau în cazul găurilor mari, executarea găurii de centrare se realizează în două etape: o găurire cu burghiu clasic şi o adâncire conică cu teşitor conic. La piesele din clasa bucşe dacă se impun condiţii de coaxialitate foarte ridicate a suprafeţelor exterioare cu gaura centrală, se recomandă a se prelucra cu prinderea pe dornuri cilindrice, conice sau extensibile. La celelalte piese din aceeaşi clasă – bucşe – la care condiţiile de coaxialitate sunt normale, prelucrarea se va face cu prinderea în mandrină universal. Pentru piesele din clasa disc, prinderea în vederea prelucrării se va face numai în mandrină universal.

1.2.1. Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale.

Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale se poate realiza în două variante:

- după metoda generatoarei materializate;

Fig. 1.2. Gaură de centrare forma B.

Fig.1.3. Gaură de centrare forma R

Page 11: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

12

- după metoda generatoarei cinematice. Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale

după metoda generatoarei materializate se foloseşte la prelucrarea suprafeţelor cilindrice simple sau în trepte, cu condiţia ca lungimea acestora să fie relativ mică (50 – 70) mm, deoarece pentru lungimi mai mari operaţia de strunjire poate fi însoţită de vibraţii. Se execută cu cuţite late cu avans transversal a cărui valoare st = (0,01 … 0,1) mm/rot. Această metodă de prelucrare este des întâlnită la prelucrarea fusurilor palier la arborii cotiţi.

Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale după metoda generatoarei cinematice se foloseşte la prelucrarea suprafeţelor cilindrice cu lungimi mari. La strunjirea de degroşare la arborii în trepte pe strungurile universale, se pot folosi următoarele scheme de prelucrare (fig.1.4. a,b,c):

a)

b)

c)

Fig.1.4 Scheme de strunjire de degroşare a suprafeţelor cilindrice pe strunguri universale, exterioare

Page 12: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

13

La prelucrarea după schema din fig.1.4. a – adâncimea de aşchiere pe fiecare trecere este mică, la fel şi forţele de aşchiere, deci precizia de prelucrare este ridicată. Dezavantajul acestei scheme de prelucrare constă în faptul că lungimea totală a cursei de lucru este mare, timpul de prelucrare este mare şi deci costul prelucrării este ridicat.

La prelucrarea după schema din fig. 1.4 b – fiecare treaptă a arborelui se strunjeşte separat. La treapta „C” adaosul de prelucrare fiind mare sunt necesare două treceri. Lungimea totală a cursei de lucru este mai mică faţă de varianta fig. 1.4. a.

Prelucrarea după schema din fig. 1.4. c – reprezintă o combinaţie a variantelor prezentate în fig. 1.4. a şi fig. 1.4. b.

Alegerea uneia din cele trei variante se face în funcţie de mărimea adaosului de prelucrare care trebuie înlăturat.

La strunjirea de finisare a arborilor în trepte la care trebuiesc finisate suprafeţele frontale şi degajările, se poate utiliza una din schemele de prelucrare (fig. 1.5. a,b,c):

a)

Page 13: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

14

În figura1.5 a se finisează toate suprafeţele cilindrice după care se execută finisarea suprafeţelor frontale. Figurile 1.5. b,c prezintă finisarea suprafeţei cilindrice după care se execută finisarea suprafeţei frontale ce urmează. Aceste metode sunt posibile dacă scula aşchietoare utilizată poate executa atât strunjirea cilindrică cât şi strunjirea suprafeţelor frontale. Asupra succesiunilor fazelor de strunjire influenţează şi bazele de măsurare la lungimile treptelor arborilor.

b)

c)

Fig. 1.5. Scheme pentru strunjirea de finisare a suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale.

Page 14: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

15

1.2.2. Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri automate multicuţit.

Creşterea productivităţii operaţiei de strunjire a suprafeţelor cilindrice exterioare se obţine prin suprapunerea curselor de lucru ale cuţitelor corespunzător prelucrării suprafeţelor cilindrice şi frontale. Pe strungurile semiautomate multicuţit, cuţitele sunt fixate pe o sanie longitudinală care execută prelucrarea simultană a suprafeţelor cilindrice şi pe o a doua sanie transversală ce lucrează simultan cu cea longitudinală pe care sunt instalate cuţite pentru strunjirea frontală a canalelor, degajărilor, teşiturilor şi chiar pentru strunjirea suprafeţelor cilindrice scurte după metoda generatoarei materializate. Operaţia de strunjire se poate realiza prin trei metode:

a. strunjirea cu avans longitudinal, fig.1.6. a; b. strunjirea cu avans de pătrundere urmată de avans longitudinal,

fig.1.6. b; c. strunjirea cu avans transversal, fig. 1.6. c.

a)

Page 15: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

16

În figura. 1.6. a cuţitele sunt reglate de la începutul operaţiei, reglarea făcându-se după o piesă etalon. Lungimea totală a cursei longitudinale L = l1 + l2 + l3.

b)

c)

Fig.1.6. Scheme de strunjire a suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri automate multicuţit.

Page 16: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

17

În figura 1.6. b cuţitele nu mai sunt reglate la dimensiunea de lucru de la începutul operaţiei pentru că sania longitudinală execută iniţial un avans de pătrundere sp sub un unghi de 30o, fiind comandată de un mecanism special de copiere după care cuţitele ajungând la diametrele corespunzătoare execută mişcarea de avans longitudinal sl. Dacă se calculează timpul de bază tb la strunjirea suprafeţelor cilindrice pe strunguri universale după metoda generatoarei cinematice (fig. 1.4. a) acesta are expresia:

tb = (l1 + l2 + l3) + ( l2 + l3 ) + l3 s n

La acest strung semiautomat tb = lmax / s n unde lmax este lungimea celei mai lungi trepte.

În cazul în care o treaptă are lungimea mult mai mare decât celelalte, atunci se pot plasa două cuţite pe treapta respectivă pentru reducerea timpului de bază. În figura 1.6. c pentru prelucrarea cu avans transversal a degajărilor cu diferite adâncimi prelucrarea începe cu cuţitul a cărui canal este cel mai adânc. Această schemă de prelucrare se combină cu una din cele prezentate anterior.

Precizia de prelucrare în cazul strungurilor multicuţit este afectată în special de uzura sculelor şi de erorile datorate deformaţiilor elastice a elementelor sistemului tehnologic. Întrucât cuţitele sunt reglate la dimensiunile finale ce trebuie obţinute în cazul schemei de prelucrare cu avans longitudinal (fig. 1.6. a), uzura sculei aşchietoare are o pondere mare în cazul erorii totale de prelucrare. După un număr de piese prelucrate uzura creşte conform legilor de variaţie a acesteia în timp. Dacă pentru una din sculele aşchietoare cota obţinută depăşeşte câmpul de toleranţă prescris, este necesar schimbarea reglajului acelei scule. Mai frecvent în asemenea situaţie se face schimbarea forţată a tuturor sculelor aşchietoare. Deformaţia elastică a sistemului tehnologic poate provoca erori importante întrucât aceasta este variabilă în timpul ciclului de lucru. Astfel în timpul strunjirii după schema avansului longitudinal, la care cuţitele intră succesiv, în aşchiere forţele tehnologice variază în trepte fig. 1.7. Această variaţie duce la variaţia în trepte a deformaţiei elastice a sistemului tehnologic din această cauză precizia de prelucrare la strungurile multicuţit este relativ inferioară, în treptele de precizie 12 –10, fiind recomandate

Page 17: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

18

pentru operaţiile de degroşare. Dacă se execută operaţii de finisare după operaţia de degroşare pe aceste strunguri multicuţit se poate obţine o precizie de prelucrare în trepta 9.

Pentru a micşora viteza de uzare a cuţitelor şi deci pentru a reduce frecvenţa opririlor necesare pentru refacerea reglajului, se utilizează viteze de aşchiere cu valori medii cuprinse între (20 – 60) m/min. Dar acest domeniu a vitezei de aşchiere favorizează formarea mai intensă a tăişului de depunere, conducând la creşterea rugozităţii suprafeţei prelucrate. 1.2.3. Strunjirea suprafeţelor conice exterioare.

Strunjirea suprafeţelor conice exterioare se poate executa pe strunguri universale prin metodele:

a. strunjirea cu cuţit profilat, fig 1.8;

Fig. 1.7. Modul de variaţie în trepte a forţei tehnologice în cazul strunjirii

cu avans longitudinal.

l

ts

Fig.1.8. Strunjirea suprafeţelor conice cu cuţit profilat.

Page 18: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

19

b. strunjirea prin înclinarea săniei port cuţit, fig 1.9.; c. strunjirea prin deplasarea transversală faţă de linia normală a

vârfului păpuşii mobile, fig 1.10.; d. strunjirea prin copiere.

a. Strunjirea conică cu cuţit profilat se efectuează după metoda generatoarei materializată şi se aplică suprafeţelor conice scurte l = (50 – 70) mm. La aplicarea acestei metode se poate utiliza şi un cuţit lat obişnuit poziţionat înclinat. b. Pentru realizarea strunjirii conice prin înclinarea saniei port cuţit, trebuie să se îndeplinească următoarele:

- lungimea generatoarei să nu depăşească lungimea cursei de lucru; - unghiul de înclinare a saniei port cuţit să fie egal cu semiunghiul la

vîrf al conului şi se calculează cu relaţia: pentru trunchi de con tg α = (D – d)/2 l1, pentru con complet tg α = D /2 l2; - avansul s se execută manual, deci este neuniform şi de aceea

calitatea surafeţei este relativ scăzută; - productivitatea prelucrării este scăzută.

D d

l1l2

s

α

Fig. 1.9. Strunjirea suprafeţelor conice exterioare prin înclinarea

săniei port cuţit.

Page 19: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

20

c.Strunjirea prin deplasarea transversală faţă de linia normală a vârfului păpuşii mobile prezintă dezavantajele:

- la unghiuri α mari se înrăutăţesc condiţiile de prindere a piesei deoarece înălţimea h este mare, contactul între vârful de centrare şi gaura de centrare nu se realizează pe toată lungimea conului de centrare care se uzează neuniform;

- nu se pot prelucra din aceeaşi prindere suprafeţe conice şi suprafeţe cilindrice;

- nu se pot prelucra suprafeţe conice interioare deoarece piesa este prinsă numai între vârfuri.

Deplasarea transversală a păpuşii mobile se calculează cu relaţia: h = L sin α dacă se consideră ca tg α ≅ sin α pentru unghiul αde valori mici atunci

h = L (D – d)/2l, conicitatea k = (D – d)/ l, h = L k / 2 d. Strunjirea conică se poate executa cu ajutorul dispozitivelor de copiere prevăzute cu riglă de copiat aşezată înclinat în partea din spate a batiului. Se prelucrează prin această metodă suprafeţe conice cu unghi la vârf mic a căror lungime nu depăşesc (300 – 400) mm.

l

d

D

hL

a

Fig. 1.10. Strunjirea conică a suprafeţelor cilindrice exterioare

prin deplasarea transversală a vârfului păpuşii mobile.

Page 20: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

21

1.3. FREZAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE EXTERIOARE Este un procedeu de mare productivitate, care se realizează pe maşini

specializate la care atât piesa de prelucrat, cât şi frezele au o mişcare de rotaţie în jurul axelor proprii.

1. piesa de tip arbore este fixată în poziţie orizontală şi pe ambele

părţi este montat un joc de freze ce prelucrează suprafeţele alternative;

2. toate cele trei axe se rotesc în acelaşi sens, axul care antrenează piesa se roteşte lent pentru a asigura avansul circular;

Prelucrarea completă a unei piese se termină după ce aceasta a efectuat o rotaţie completă, la care se adaugă 150 (360+15=3750).

Există şi alte tipuri de maşini de frezat pentru frezarea rotativă a suprafeţelor de revoluţie, de exemplu frezarea cu avans longitudinal ca în schema următoare (fig.1.12.):

Fig.1.11. Frezarea suprafeţelor cilindrice şi conice exterioare.

Page 21: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

22

În funcţie de cinematica maşinii unelte avansul longitudinal poate fi executat astfel:

1- avansul sl este efectuat de sculă; 2- avansul sl este efectuat de piesa de prelucrat.

Frezarea rotativă se mai poate executa prin înclinarea arborelui port sculă, ca în fig.1.13.

Fig. 1.12. Frezarea cu avans longitudinal.

Fig.1.13. Frezarea rotativă cu înclinarea arborelui port-sculă.

Page 22: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

23

Arborele port sculă este poziţionat înclinat sub un unghiα faţă de o direcţie perpendiculară pe axa piesei de prelucrat.

Toate aceste procedee se aplică la producţia de serie şi de masă şi asigură precizia diametrelor în treptele de precizie 8-10. 1.4. RECTIFICAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE EXTERIOARE.

Rectificarea suprafeţelor cilindrice şi conice exterioare poate fi o operaţie finală, când asigură precizia diametrelor şi rugozitatea indicată în desenul de execuţie, sau o operaţie premergătoare unor operaţii de prelucrare fină cum sunt lepuirea sau suprafinisarea.

Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare se poate executa: A. rectificarea între vârfuri; B. rectificarea fără vârfuri. Rectificarea între vârfuri este posibilă prin procedeele: 1. rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal; 2. rectificarea cu avans transversal.

1.4.1. Rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal. Rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal este o metodă de

finisare a suprafeţelor des întâlnită în practică. Procedeul implică următoarele mişcări de lucru (fig.1.14):

B

st

Fig.1.14. Rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal.

Page 23: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

24

• mişcarea de rotaţie a piesei cu turaţia pn pentru a realiza o viteză periferică a piesei între m/min 4015 ÷=pv ;

• mişcarea de rotaţie a pietrei cu turaţia dn (disc) pentru a realiza o viteză periferică m/s 3525 ÷=v ;

• mişcarea de avans longitudinal rectilinie alternativă ( ) mm/rot 8,02,0 Bsl ÷= ;

• mişcarea de avans transversal. a discului abraziv ( ) mm/c mm/col, 05,0001,0 ÷=ts avans periodic.

La această rectificare se observă că, deoarece ( )Bsl 8,02,0 ÷= mm/rot, discul abraziv este încărcat complet numai pe

%8020 ÷ din lăţimea sa. Această caracteristică face ca, în comparaţie cu rectificarea prin pătrundere (cu avans trasversal), se vor obţine suprafeţe de bună calitate cu o precizie ridicată, însă cu o productivitatea mai scăzută.

Pentru o încărcare completă pe întreaga lăţime ar trebui ca Bsl = mm/rot la o rotaţie a piesei. Aceasta condiţie nu se poate îndeplini

decât la piese la care există spaţii de ieşire mari la capetele de cursă. Deoarece viteza de avans ajunge la valori excesiv de mari,

pnBmin mm/ ⋅≠⋅= plf nsv practic, aceste rectificări se execută într-o fază de degroşare unde se adoptă o valoare mai mare a lui

( ) rotmmBsl / ;8,05,0 ÷= O variantă particulară a rectificării cu avans longitudinal este

rectificarea cu o singură trecere. 1.4.1.1.Rectificarea cu o singură trecere – la care adaosul de prelucrare este înlăturat la o singură trecere iar calitatea suprafeţei este inferioară. După această metodă se rectifică cu avans longitudinal alternativ cu 0=ts până la dispoziţia scânteilor (fig.1.15.).

Este posibil ca suprafaţa de rectificat să fie mărginită la un capăt de o treaptă cu diametrul mai mare decât tronsonul care trebuie rectificat (fig.1.16.). În acest caz, rectificarea piesei cu avans de pătrundere se execută astfel:

Page 24: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

25

n p

n d

st

sl

Fig.1.16. Rectificarea într-o singură trecere atunci când suprafaţa rectificată

este mărginită de o suprafaţă cu diametrul mai mare.

n p

n d

Fig.1.15. Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare într-o singură trecere.

Page 25: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

26

• discul abraziv pe lângă mişcarea de rotaţie va executa o mişcare de avans transversal st până se ajunge la adâncirea de rectificare dorită, după care va primi o mişcare de avans longitudinal sl, astfel încât să se rectifice tronsonul pe întreaga lungime.

Productivitatea acestei metode este de %4030 ÷ mai mare decât la rectificarea cu avans longitudinal în mai multe treceri. 1.4.2. Rectificarea cu avans transversal (rectificarea prin pătrundere la care direcţia mişcării de avans este perpendiculară pe axa piesei) Această metodă de rectificare se utilizează în următoarele situaţii:

1. rectificarea suprafeţe scurte cu l<80 mm (fig.1.17., fig.1.18); 2. rectificarea fusurilor arborilor cotiţi; 3. rectificarea axelor cu came. Procedeul asigură încărcarea completă a discului abraziv.

Productivitatea este cu %4030 ÷ mai mare decât la rectificarea cu avans longitudinal. Pentru suprafeţele scurte se aplică o singură poziţionare a discului, dar această metodă se poate folosi şi pentru piesele mai lungi

tB

n p

n d

Fig.1.17.. Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare cu avans de

pătrundere.

Page 26: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

27

n p

n d

tB

Fig.1.19. Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare lungi cu avans

transversal.

(fig.1.19.) având următoarele particularităţi: - la această metodă se aplică şi o serie de treceri cu avans longitudinal; - prin aplicarea acestei metode norma de timp este mai mică decât la rectificarea cu avans longitudinal clasic;

tB

n p

n d

Fig. 1.18. Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare cu avans de

pătrundere.

Page 27: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

28

- la această rectificare prin pătrundere, o deosebită importanţă în privinţa preciziei în special cilindricitatea, o are uzura discului abraziv precum şi abaterea de la rectilinitate a generatoarei discului abraziv. Tocmai de aceea, la rectificarea de pătrundere sunt necesare treceri

longitudinale pentru eliminarea abaterii de la cilindricitate. La piesele tip arbori, instalarea se poate face între vârfuri. O mare

importanţă asupra preciziei o au găurile de centrare şi starea vârfurilor maşinii de rectificat. Înaintea operaţiei de rectificare găurile de centrare se rectifică pe maşini de rectificat speciale prevăzute cu bare abrazive conice (fig. 1.20.).

Transmiterea momentului de torsiune la piesa de rectificat se face cu un antrenor pe capătul piesei şi, dacă nu este posibil, cu un bolţ de antrenare care pătrunde într-un orificiu pe capătul piesei care se rectifică.

La piesele tip arbori, rectificarea între vârfuri,

în cazul unui raport dl >5,

utilizează rezemarea suplimentară a piesei în lunetă.

Pentru 1510 ÷=dl se

folosesc două lunete egal distanţate pe suprafeţele rectificate. În ceea ce priveşte piesele cu găuri axiale, atunci când se cere o precizie mare de coaxialitate se utilizează instalarea pe

dorn cu condiţia ca gaura să fie prelucrată precis. Astfel, piesele cu gaura prelucrată precis, au toleranţe ce nu depăşesc valorile mm 03,0015,0 ÷ , se execută prin presare pe dorn, iar dacă toleranţele sunt peste 0,03 mm, se recomandă utilizarea unui dorn extensibil.

Dacă este necesară orientarea după alezaj şi cu sprijin pe o suprafaţă frontală a piesei se utilizează un dorn cilindric cu ajustaj alunecător.

Fig.1.20.. Rectificarea găurilor de centrare.

Page 28: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

29

B. Rectificarea fără vârfuri Maşina de rectificat fără vârfuri se caracterizează prin lipsa păpuşei

port piesă şi a păpuşei mobile, piesa de prelucrat fiind aşezată liber între discul rectificat şi discul de antrenare şi fiind sprijinită pe un linear de reazem (fig.1.21). Elementele ce alcătuiesc schema prezentată în fig.1.21 sunt:

1. disc rectificator; 2. disc de antrenare – disc conducător; 3. linearul pentru sprijinirea piesei.

Discul 2 se execută cu liant de vulcanită pentru a asigura o frecare mai mare cu piesa necesară antrenării piesei în mişcare de rotaţie. În plus, acest disc are o granulaţie mai fină decât discul 1, pentru ca proprietăţile lui de aşchiere să fie mai slabe.

Discul de antrenare este poziţionat sub un unghi α pentru a se asigura o componentă de avans care să contribuie la avansul longitudinal, av (viteza avansului longitudinal). Piesa este sprijinită prin două ghidaje iar mişcarea de avans a piesei între cele două discuri este

⋅⋅⋅= αsinkvv dca unde: k – coeficient de alunecare a piesei pe discul de antrenare care este

)9,098,0( ÷=k ;

1 32

vp

va

vdc

α

Fig.1.21. Schema de rectificare fără vârfuri (fără centre)

Page 29: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

30

Cu cât unghiul α este mai mare, cu atât k este mai mic, alunecarea fiind mai mare. În ceea ce priveşte viteza piesei, aceasta se obţine dintr-o relaţie de forma: ( ) αε cos1 ⋅+⋅= dcp vv , unde:

ε+1 - factor de majorare, avand valorile de: )07,004,0( ÷=ε ;

La începutul procesului de rectificare are loc o mişcare de avans

radial rs a discului conducător. Axa piesei este supraînălţată faţă de linia ce uneşte centrele celor două discuri cu o entitate h ce se calculează astfel:

mm1210hmm51,0

÷≤+⋅= dh

unde d este diametrul piesei;

Dacă h este prea mare (>12 mm), în timpul rectificării pot apărea

vibraţii în sistemul tehnologic şi se măreşte ovalitatea suprafeţei rectificate. Dacă 0=h , s-a constatat că apar abateri de la cilindricitate şi

anume, poligonailitatea. Rectificarea cu avans longitudinal fără vârfuri se poate aplica

pieselor fără trepte, care să permită trecerea lor completă printre cele două discuri abrazive. Se poate aplica într-o variantă modificată şi la piesele cu trepte folosindu-se avansul transversal (radial).

La această metodă se practică o înclinare cu un unghi foarte mic ( 015,0 ÷ ) a discului de antrenare. Astfel se creează o componentă mică de avans axial care apasă piesa pe opritorul axial 2.

Page 30: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

31

CAPITOLUL 2

TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII FILETELOR 2.1. FILETAREA CU CUŢITE ŞI CU PIEPTENI DE FILETAT

Strunjirea filetelor cu cuţite se aplică la producţia individuală sau de serie.

Pentru obţinerea unei precizii corespunzătoare a filetelor este necesară îndeplinirea condiţiilor la filetarea cu cuţit:

1. profilul părţii aşchietoare a cuţitului să corespundă cu filetul ce se prelucrează;

• la filetele metrice 060=α ; • la filetele trapezoidale 030=α .

2. tăişul cuţitului să fie conţinut în planul orizontal care trece prin axa piesei. În cazul abaterii cuţitului faţă de acest plan filetul prelucrat va prezenta erori ale unghiului profilului.

3. axa profilului să fie perpendiculară pe axa piesei. Filetarea cu cuţit se face în mai multe treceri, numărul acestora

depinzând de: • pasul şi înălţimea filetului; • materialul piesei; • rigiditatea piesei; • precizia filetului.

După fiecare trecere „i” se dă cuţitului un avans transversal de reglare la adâncimea corespunzătoare trecerii.

La strunjirea filetelor metrice (triunghiulare) avansul de reglare se poate determina astfel (fig.2.1.):

Page 31: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

32

a) avansul transversal se aplică pe direcţia perpendiculară pe axa piesei, cuţitul are unghiul 00=γ se caracterizează prin:

1. cuţitul aşchiază cu tăişul din stânga şi dreapta şi cu vârful său, grosimea aşchiilor de pe flancul din dreapta este egală cu grosimea aşchiilor de pe flancul din stânga, sd aa = ;

2. forţele de aşchiere sunt mai mari faţă de b); 3. are loc o uzură intensă a vârfului cuţitului; 4. la piesele nerigide apar vibraţii; 5. aşchierea după profil;

b, c, d) avansul este oblic paralel cu flancul filetului din dreapta;

c) axa corpului cuţit este sub unghiul 2α faţă de direcţia perpendiculară pe

axa piesei;

α adas

p

a)

α

p

as ad = 0

b)

p

α

c)

as

p

α

Fig. 2.1. Avnsului de reglare în cazul prelucrării filetului metric.

Page 32: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

33

se caracterizează prin: 1. pe tăişul din dreapta grosimea aşchiei ad. teoretic este 0,

practic ea este 0≠ dar foarte mică; 2. forţele de aşchiere sunt mici; 3. uzura redusă a sculei aşchietoare.

Dezavantaje: pe flancul din dreapta a filetului va rezulta o calitate de suprafaţă necorespunzătoare şi precizia va fi mai mică.

Metodele b şi c sunt recomandate la prelucrarea de degroşare la filetarea cu pas mare (>2 mm), urmând ca la trecerile de finisare să se realizeze după schema din fig.2.1 d.

Schemele b, c se numesc scheme prin generare. Mărimea avansului de reglare pe fiecare trecere poate fi cuprinsă între:

mm )2,005,0( ÷ - la a, b; )mm5,03,0( ÷ - la c;

Dezavantajul filetării cu cuţit constă în numărul relativ mare de treceri, ceea ce presupune un timp de bază tb mare.

Pentru filetarea cu cuţite într-o singură trecere se pot folosi blocuri de cuţite prevăzute cu plăcuţe din C.M.S ca în fig.2.2.:

Blocul de cuţite armate cu carburi metalice sinterizate lucrează

astfel:

p

1 3

Fig. 2.2. Blocuri de cuţite armate C.M.S.

Page 33: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

34

1. realizează degroşarea; 2. realizează semifinisarea; 3. realizează finisarea. La viteze mari cuţitele se dilată. Aceste blocuri de cuţite se

realizează pentru filetele de precizie mai mică cu pasul până la 3 mm. Pentru mărirea preciziei se pot folosi cuţite pieptene de filetat care permit filetarea într-o singură trecere.

O secţiune printr-un cuţit pieptene este prezentată în fig.2.3. - dinţii de calibrat au rolul de a conduce scula şi de a calibra filetul; - partea de atac realizează filetul; La producţia de serie mare şi masă este necesară filetarea cu capete de filetat situaţie în care productivita-tea este mare.

Există trei tipuri constructive de capete de filetat (fig.2.4.). a) cu cuţite radiale; b) cu cuţite tangenţiale; c) cu pieptene disc.

a) Capete de filetat cu cuţite pieptene radiale.Aceste capete au o

utilizare mai redusă deoarece numărul de reascuţiri posibile este mai mic în comparaţie cu celelalte (maxim 10).

b) Capete de filetat cu cuţite pieptene tangenţiale permit un număr mai mare de reascuţiri (20-30) datorită lungimii mai mari a pieptenilor.

c) Capete de filetat cu cuţite pieptene disc. Numărul cel mai mare de reascuţiri este la cel cu cuţite disc (40-50 reascuţiri) care tind să înlocuiască celelalte tipuri.

Fig.2.3. Secţiune printr-un cuţit pieptăne.

Page 34: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

35

a) b)

c) Fig. 2.4. Capete de filetat.

Filetarea cu capete de filetat se poate realiza pe două tipuri de maşini: 1. maşini speciale de filetat şuruburi - capetele de filetat se rotesc, iar

piesa execută numai mişcarea de avans. 2. maşini cu capete de filetat nerotative - se folosesc la strungurile

revolver automate şi semiautomate. Piesa are mişcarea de rotaţie, iar capul de filetat o mişcare de avans longitudinal.

La terminarea cursei de filetare, capul de filetat se deschide automat, deci pieptenii ies automat din piesă, ceea ce permite retragerea rapidă a capului de filetat. La începutul filetării pieselor următoare capetele se închid automat.

Avantajele filetării cu aceste capete de filetat sunt: 1. pierioada de exploatare este mai mare datorită numărului

mai mare de reascuţiri, permit eliminarea cursei în gol pentru deschiderea care se face lent;

2. vitezele de aşchiere permise sunt mai mari; 3. precizia de execuţie a filetului este mai mare, în clasa de

execuţie mijlocie sau fină; 4. durabilitatea sculei este mai mare.

2.2. FREZAREA FILETELOR

Este aplicabilă atât pentru filetele triunghiulare cât şi pentru filetele trapezoidale, atât pentru cele exterioare cât şi interioare, pentru filetele

Page 35: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

36

cilindrice dar şi conice. Nu este posibilă frezarea filetelor pătrate deoarece frezele de filetat au profil rectiliniu, iar erorile de formă ar depăşi erorile admisibile.

Frezarea filetelor se poate face cu freze disc şi freze pieptene. Frezarea filetelor cu freze disc se aplică la filetele lungi la care

dl >2,5 şi pasul mm5≥p .

De asemenea, o restricţie, unghiul elicei filetului nu poate să depăşească 100. La filetele cu unghiuri mai mari a elicei, prin frezare se face numai degroşarea şi pentru eliminarea erorii de formă se face prin strunjire cu cuţit sau prin rectificare

Frezarea filetelor se face cu o singură trecere după schema următoare (fig. 2.5.):

2dptg⋅

ϕ ; 10≤ϕ ;

Mişcările principale de lucru sunt: 1. mişcarea principală a frezei sn ; 2. mişcare lentă pn ; 3. avansul ls ;

Profilul frezei disc corespunde cu profilul filetului. Tăişurile frezei sunt rectilinii deoarece freza este aşezată înclinat. Pentru a se obţine un

sl = p

ψ

Fig. 2.5. Frezarea filetelor cu freze disc într-o singură trecere.

Page 36: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

37

profil corect al filetului ar fi trebuit ca freza să aibă tăişuri curbilinii care să corespundă cu profilul curb al filetului din secţiunea normală pe elicea medie a filetului. Abaterile de formă sunt admisibile pentru 010≤ϕ (unghiul elicei).

Frezarea cu freze disc se execută pe maşini de frezat filete FCF-200 (maşină de frezat caneluri şi filete).

Filetele scurte se pot freza cu freze pieptene cu schema (fig. 2.6.):

Această metodă de prelucrare se aplică când unghiul de înclinare a eliciei 03≤ϕ .La începutul filetării freza pieptene execută o mişcare de pătrundere pe direcţie radială şi are loc pe ¼ din rotaţia pn şi filetul este complet când piesa a executat 1,25 rotaţii.

Dacă se frezează un filet cu z începuturi, atunci avansul longitudinal pzPs hl ⋅== . Acest procedeu are o productivitate ridicată. Maşinile sunt maşini speciale de frezat filete. În cazul pieselor cu dimensiuni mari, care nu pot efectua mişcarea de rotaţie, se poate aplica

sl = p

Fig. 2.6. Frezarea filetelor scurte cu freză pieptăn.

Page 37: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

38

frezarea cu freze pieptene pe maşini de frezat filete cu mişcare planetară fig.2.7.

La frezarea filetelor lungi se va folosi frezarea cu freze disc. Filetele cu diametru mare se vor realiza cu bacuri sau cu role de filetat.Pentru filete plasate pe suprafeţe cu canal de pană nu se recomandă filetarea cu cuţite. 2.3. RECTIFICAREA FILETELOR

Se rectifică filetele unor scule de filetare cum sunt tarozii, frezele de filetare, rolele pentru rularea filetelor, calibrele filetate pentru controlul filetelor, şuruburile conductoare a maşinilor unelte, şuruburile micrometrice.

Rectificarea filetelor se poate realiza prin mai multe procedee, astfel: 1. rectificarea cu disc abraziv monoprofil cu avans longitudinal; 2. rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans longitudinal; 3. rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans transversal; 4. rectificarea fără centre.

sl = p

n pl

n s

Fig. 2.7. Frezarea filetelor cu freze pieptăn pe maşini de frezat planetar.

Page 38: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

39

2.3.1. Rectificarea cu disc abraziv monoprofil cu avans longitudinal este indicată pentru filete de precizie mare în clasa de execuţie fină şi în cazul când lungimea filetată este de peste 40 mm, fig.2.8.

2.3.2 Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans longitudinal se aplică pentru filete lungi când este necesară o productivitate mai mare a rectificării, fig.2.9. iar precizia este mai mică decât la varianta anterioară.

sl = p

n p

ns

ψ ψ

sl = p

n p

sn

Fig. 2.8. Rectificarea filetelor cu disc abraziv monoprofil.

nssl = p

n p

III

Fig. 2.9. Rectificarea filetelor cu disc abraziv multiprofil.

Page 39: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

40

2.3.3. Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans transversal este recomandată pentru filetele scurte (fig.2.10).

Această prelucrare se caracterizează prin: a. discul abraziv trebuie să aibă lăţimea mai mare decât

lungimea filetului cu 2-3 paşi; b. precizia este mai mică decât la prima variantă;

2.3.4. Rectificarea filetelor fără centre. Procedeul cel mai productiv este rectificarea fără centre, care se aplică la producţii de masă pentru filetele în clasa de precizie medie şi de lungime mică, la piesele ce nu au gulere şi

ns

n p

t

Fig. 2.10. Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans transversal.

ns

n p

ψ

1

23

4

nd

Fig. 2.11. Rectificarea filetelor prin metoda fără centre.

Page 40: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

41

trepte (fig.2.11). Discul de antrenare (2) trebuie să fie înclinat cu un unghi ϕ2 care

să asigure o componentă axială a vitezei astfel încât să determine avansul longitudinal. Discul (1) are profilul corespunzător cu al filetului, iar discul (2) are formă hiperboidală pentru a asiguracontactul după o dreaptă. Piesa rectificată este aşezată pe linearul de ghidare (3), sub unghiul ϕ faţă de axa discului rectificator.

Page 41: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

42

CAPITOLUL 3

TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII CANELURILOR

Canelurile pot fi clasificate după forma geometrică a profilului astfel:

1. cu profil dreptunghiular; 2. cu profil evolventric; 3. cu profil triunghiular. Îmbinările canelate se întâlnesc frecvent la cutiile de viteze a

autovehiculelor şi maşinilor unelte. Cea mai largă răspândire o au canelurile dreptunghiulare, ele fiind standardizate în trei serii:

a. uşoară; b. mijlocie; c. grea. Ansamblurile fixe şi mobile din seria uşoară se caracterizează prin

înălţime minimă a canelurilor şi a transmiterii momentelor de torsiune mai mici la sarcini fără şocuri.

Ansamblurile fixe şi mobile din seria mijlocie transmit momentele de torsiune medii la sarcini fără şocuri sau la sarcini pulsatorii.

Ansamblurile din seria grea au un număr maxim de caneluri, înălţimea este maximă şi transmit momente mari în condiţii grele de funcţionare.

În ceea ce priveşte canelurile evolventice, ele asigură o centrare mai bună decât cele dreptunghiulare, se caracterizează prin rezistenţă mai mare la sarcini variabile şi pot fi executate cu sculele folosite la danturare. Aceste caneluri se folosesc în construcţia autovehiculelor, centrarea fiind pe flancuri (CEF) şi, mai rar, centrare exterioară (CEE).

Canelurile triunghiulare au o înălţime mică şi număr mare de caneluri, ceea ce permite o bună centrare. Se folosesc pentru îmbinarea unor pârghii, manivele etc..

Page 42: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

43

Tehnologia de prelucrare a canelurilor şi precizia ansamblării sunt funcţie de tipul centrării (interioare, exterioare sau pe flancuri). Astfel, centrarea interioară se caracterizează prin contractul pe diametrul interior a arborelui canelat, în timp ce pe diametrul exterior există joc (fig.3.1).

Este cea mai bună centrare dar, din punct de vedere tehnologic, prezintă următoarele dezavantaje:

a. arborele canelat trebuie rectificat pe diametrul d şi pe flancuri;

b. în butucul canelat este necesară rectificarea interioară. Centrarea exterioară - contactul de centrare se face pe diametrul

exterior al arborelui D, iar la diametrul interior există joc. Tehnologia de execuţie este mai simplă ca şi precizia astfel:

a. arborele se rectifică pe suprafaţa diametrului exterior, pe maşini obişnuite de rectificat rotund, şi pe flancuri;

b. în butucul canelat nu mai este necesară rectificarea cilindrică interioară ci numai calibrarea cu broşă a flancului canelurii şi a diametrului exterior

Se foloseşte această centrare dacă duritatea canelurilor permite calibrarea cu broşă a flancurilor ( 40≤HRC ).

Fig. 3.1. Schema de centrare interioară a ansamblărilor canelate.

Page 43: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

44

Centrarea pe flancuri se realizează dacă condiţiile de precizie sunt reduse. Se foloseşte la ansamblurile care trebuie să transmită momente de torsiune cu schimbări de sens. În acest caz, prin tehnologia de fabricaţie trebuie să asigure rectificarea canelurii la arbore precum şi calibrarea suprafeţelor laterale. Se foloseşte la îmbinarei cardanice, la diferenţialele de automobile. 3.1. METODE DE PRELUCARE A CANELURILOR.

Canelurile dreptunghiulare ale arborilor canelaţi se pot executa

prin: 3.1.1 Frezarea canelurilor exterioare. Se poate face prin două metode:

3.1.1.a cu freze disc sau freze profilate utilizând un cap divizor; 3.1.1.b cu freze melc după principiul rostogolirii;

3.1.1.a Frezarea cu freze disc profilate. Schema de prelucrare este prezentată în fig.3.2.

La acest procedeu se asigură o precizie de prelucrare ridicată dar scula este complicată şi ascuţirea ei la fel. Pentru fiecare număr de caneluri şi diametru trebuie folosită o altă freză.

D

Fig. 3.2. Prelucrarea canelurilor cu freze disc profilate.

Page 44: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

45

Timpul de bază

+

⋅++

= df

b nsLLLt ξ21

1L - lungime de pătrundere; ( )hDhL f −=1 ;

2L - lungime de depăşire; h - înălţimea canelurii;

fD - diametrul frezei; L - lungimea canelurii;

O productivitate superioară se poate asigura la acest procedeu dacă

se dispune de maşini speciale de frezat caneluri cu 2 arbori principali la care se pot prelucra simultan două piese cu 2 freze profilate montate pe acelaşi dorn. Frezarea cu freze disc în două operaţii. Această metodă de prelucare prezintă avantajul unei productivităţi ridicate precum şi utilizarea unor freze cu o complexitate scăzută. Timpul de bază este dat de relaţia:

+

′′⋅′′

+′′++

′⋅′+′+

= db fnsLLL

fnsLLLzt ξ22121 ;

unde: dξ - timp de divizare.

Datorită productivităţii scăzute ea se foloseşte la producţia de serie mică. Mai există o variantă de frezare cu freze profilate de asemenea în două operaţii (fig. 3.3). Operaţia I – prelucrarea golurilor ce învecinează o canelură. Operaţia II – obţinerea lăţimii b utilizând freze frontale cu plăcuţe CMS. La toate variantele de frezare cu freze disc, precizia pasului canelurilor este mai mică, decât la frezarea cu freză melc care este o frezare continuă. (datorită erorilor de divizare pe care le introduce capul divizor). De asemenea se pot freza caneluri în două operaţii utilizând freze disc (fig.3.4.)

Page 45: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

46

3.1.1 b Frezarea prin rostogolire cu freză melc

Din punct de vedere cinematic este la fel ca la frezarea roţilor dinţate cilindrice cu dinţi drepţi (fig.3.5).

operatia I operatia II

Fig. 3.3. Prelucrarea suprafeţelor canelate cu freze profilate în două etape.

D

D

operatia I operatia II

Fig. 3.4. Prelucrare canelurilor cu ajutorul frezelor disc în două etape.

Page 46: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

47

fn şi pn - cele două turaţii ale mişcării de rulare care sunt dependente

cinematic

zkn

n fp

⋅= ;

k – numărul de. începuturi; z – numărul de caneluri;

Timpul de bază knsLLLzt

fb ⋅⋅

++⋅= 21 ;

Timpul de bază, bt este invers proporţional cu k. Se pot folosi freze melc cu 1=k şi 2=k .

Frezele melc cu 2=k asigură o productivitate mai ridicată, însă precizie este ceva mai scăzută. Se vor folosi la degroşare frezele melc cu

1=k utilizate la operaţii de finisare sau atunci când frezarea se realizează într-o singură trecere la diametre mici sau mm30≤D .

Arborele de canelat se orientează pe maşină astfel: 1. orientare între vârfuri; 2. prinderea în universal;

nf

np

protuberante

Fig. 3.5. Prelucrarea suprafeţelor canelate prin rostogolire cu freza melc

modul.

Page 47: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

48

3. prinderea în bucşă elastică pe fusul de la un capăt şi cu reazem pe vârf în capătul opus;

4. prinderea la ambele capete în bucşe elastice. Precizia cea mai ridicată se obţine la prinderea între vârfuri. 3.1.2 Rabotarea canelurilor

Se aplică pentru arbori cu caneluri de lungime mare şi se execută pe maşini speciale de rabotat caneluri, dotate cu un cap multicuţite. Acestea fiind poziţionate radial în jurul arborelui de canelat astfel încât toate cele z caneluri sunt rabotate în acelaşi timp cu z cuţite.

Maşini folosite sunt de tip MA-4 (din fosta URSS). Piesa este fixată în poziţie orizontală şi execută mişcări rectilinii alternative intrând în capul multicuţite care este fix.

Pot fi executate caneluri deschise şi caneluri mărginaşe. Rabotarea canelurilor este mult mai productivă decât frezarea, însă

nu este economică pentru caneluri scurte (cu o lungime sub 50 mm). Pentru fiecare număr de caneluri z este necesar alt set de cuţite deoarece profilul cuţitelor se modifică odată cu z. Procedeul este economic la producţia de serie mare.

Mortezarea este indicată la acei arbori la care, în apropierea părţii canelate, există un singur guler sau o treaptă cu diametrul mai mare care împiedică ieşirea frezei melc la capăt de cursă. Ea se execută cu cuţit rotativ similar cu danturarea roţilor dinţate cilindrice şi se foloseşte pentru caneluri scurte. 3.1.3. Prelucrarea canelurilor prin deformarea plastică.

Prin rulare, utilizate la fabricarea de masă a arborilor canelaţi mici şi

mijlocii, se obţin caneluri cu precizie medie.

1. Rularea cu cremaliere de rulat: Metoda Roto-flow Se aplică la caneluri evolventice. Presupune parcurgerea următoarelor etape: • dinţii de atac intră în semifabricat şi încep să se imprime în acesta,

iar dimensiunea dinţilor canelurilor se obţine la capătul acestor cremaliere;

• este necesar ca cele două cremaliere să aibă o lăţime egală cu lungimea canelurilor.

Page 48: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

49

2. Rularea canelurilor cu role

Acest procedeu se aplică pentru caneluri în evolventă sau pentru cele

triunghiulare şi nu pentru cele dreptunghiulare la care profilul suprafeţei active ale rolelor ar trebui să fie mai complicat. Rolele sunt prevăzute cu o parte de atac conică.

Fig. 3.6. Prelucrarea canelurilor prin Metoda Roto – flow.

Fig. 3.7. Schema de rularea a canelurilor cu role.

Page 49: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

50

3.1.4. Rectificarea canelurilor la arbori canelaţi Canelurile cu profil evolventic se rectifică prin procedee de

rectificat a roţilor dinţate cilindrice. Canelurile dreptunghiulare se rectifică în funcţie de tipul centrării.

Se pot utiliza următoarele variantele: a. cu disc abraziv profilat; b. rectificarea cu trei discuri abrazive fixate pe acelaşi dorn; c. rectificarea cu două discuri.

a) Rectificarea cu disc abraziv profilat. Procedeul asigură o precizie ridicată a profilului, productivitatea este ridicată însă maşina de rectificat caneluri trebuie să fie echipată cu un dispozitiv complex de îndreptare-profilare cu trei diamante (fig.3.8).

Discul abraziv execută mişcarea principală de rotire şi în acelaşi timp execută o mişcare de avans radial intermitent

mm/cd )025,0015,0( ÷=rs . Arborele canelat execută o mişcare rectilinie alternativă caracterizată de un avans longitudinal, precum şi mişcarea de divizare.

D

sr

Fig. 3.8. Schema rectificării arborelor canelaţi cu disc abraziv profilat.

Page 50: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

51

b) Rectificarea cu 3 discuri abrazive fixate pe acelaşi dorn

Se vor folosi discuri cu duritate diferită pentru a se obţine o uzură cât mai uniformă. Pentru arbori cu z<6 caneluri este indicată rectificarea cu 1 disc abraziv. Pentru arbori cu z>6 caneluri este indicată rectificarea cu 3 discuri abrazive, fig.3.9.

c) Rectificarea cu două discuri (procedeu nou de rectificare, fig.3.10)

Fig. 3.10. Schema rectificării arborelor canelaţi cu două discuri abrazive.

D

sr

Fig. 3.9. Schema rectificării cu trei discuri abrazive fixate pe acelaşi dorn.

Page 51: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

52

La productivitate mică şi mijlocie rectificarea canelurilor se poate realiza pe maşini de rectificat plan folosind discuri circulare (fig.3.12).

Dezavantajul constă în faptul că aceeaşi piesă este rectificată prin

două aşezări, pe două maşini de rectificat, ceea ce micşorează precizia de execuţie a canelurilor şi se măreşte timpul total de rectificare cu (30-40)% faţă de rectificarea unde se foloseşte un singur disc.

În ceea ce priveşte bazare arborele este orientat între vârfuri utilizând o inimă de antrenare. Înainte de rectificarea canelurilor este necesară rectificarea găurilor de centrare cu piatră abrazivă conică. 3.2. Prelucrarea butucilor canelaţi

Canelurile de pe butuci se pot executa prin următoarele metode:

1. broşare în cadrul unei producţii de serie mare; 2. mortezarea în cadrul unei producţie de serie mică şi

individuală. Broşarea găurilor canelate se poate realiza în două moduri: a)se broşează mai întâi gaura cilindrică;

b)se broşează canelurile folosind o broşă profilată. La operaţia de broşare se mai poate folosi o broşă combinată ce

prelucrează atît gaura cilindrică cât şi canelurile. La acestă sculă dinţii broşei cilindrice alternează cu dinţii broşei canelate.

operatia I operatia II

Fig. 3.12. Schema de rectificare cu discuri obişnuite in două operaţii.

Page 52: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

53

Mortezarea se poate executa astfel: a) cu cuţit normal; b) cu cuţit roată. La mortezarea cu cuţit normal este necesar un cap divizor, pe când

la mortezarea cu cuţit roată prelucrarea este continuă. În ceea ce priveşte controlul canelurilor se verifică lăţimea cu calibre iar pentru verificarea toleranţei se folosesc calibre canelate complexe.

Page 53: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

54

CAPITOLUL 4.

TEHNOLOGIA DE FABRICAŢIE A ROŢILOR DINŢATE.

4.1. TIPURI CONSTRUCTIVE DE ROŢI DINŢATE.

Roţile dinţate utilizate în industria constructoare de maşini se pot clasifica astfel: a)după poziţia axelor arborilor între care se transmite mişcarea: - roţi dinţate cilindrice care transmit mişcarea între arbori paraleli; - roţi dinţate conice care transmit mişcarea între arbori cu axele concurente; - angrenaje melcate care transmit mişcarea între arbori cu axele încrucişate. b)după formă: - roţi dinţate cu o singură coroană de tip disc fără sau cu butuc; - blocuri de roţi dinţate cu 2-4 coroane; - coroane dinţate; - arbori pinion.

La roţile dinţate de tip disc, cu sau fără butuc, alezajul poate fi

neted, cu canal de pană sau cu caneluri fig. 4.1.

Page 54: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

55

a b c

Fig. 4.1. Roţi dinţate cu o singură coroană tip disc;.a) roată dinţată fără butuc, cu alezaj neted;.b) roată dinţată cu butuc cu canal de pană. c) roată dinţată cu butuc canelat.

Coroanele dinţate sunt caracterizate prin raportul lungime diametru subunitar.

1dl . (fig.4.2).

Arborii pinion pot fi prevăzuţi cu dantură exterioară la un capăt sau cu dantură în zona centrală, (fig. 4.3). În funcţie de direcţia dinţilor roţile dinţate se pot clasifica astfel:

- roţi dinţate cu dinţi drepţi;

- roţi dinţate cu dinţi înclinaţi; - roţi dinţate cu dinţi în V (fig.4.4) – fără degajare între dinţi

- cu degajare.

Fig. 4.2. Coroană dinţară.

Page 55: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

56

- Roţi dinţate cu dinţi curbi.

Fig. 4.3. Arbore pinion.

a) b)

Fig. 4.4. Roţi dinţate cu dinţi în V: a) fără degajare între dinţi; b) cu degajare între dinţi.

Page 56: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

57

Roţile dinţate care trebuie să efectueze deplasare axială în cutiile de viteză pentru cuplare, se execută cu dinţi rontunjiţi la un capăt sau la ambele capete. Această operaţiune în practică poartă denumirea de raionare fig 4.5.

4.2 MATERIALE ŞI SEMIFABRICATE FOLOSITE LA FABRICAREA ROŢILOR DINŢATE.

Alegerea materialului la fabricarea roţilor dinţate se face în funcţie de solicitarea mecanică şi de uzură, în funcţie de gabaritul impus şi de tehnologia de fabricaţie a acestora. Materialele se pot grupa astfel: 1. fonte; 2. oţeluri de cementare sau de îmbunătăţire; 3. aliaje neferoase; 4. materiale nemetalice. 1. Semifabricatele din fontă pot fi din fontă cenuşie F 200 sau F400 (SR ISO 185-94) pentru prelucrarea roţilor dinţate cu viteze periferice mici (v < 2m/s) şi supuse la solicitări nu prea mari; fonte cu grafit nodular. 2. Oţelurile de cementare sau îmbunătăţire sunt folosite în stare turnată, forjată sau laminată. Oţelurile turnate se utilizează pentru executarea roţilor

Fig.4.5. Dantură raionată.

Page 57: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

58

dinţate cu diametrul mare (> 600 mm) şi se folosesc oţeluri nealiate sau oţeluri turnate aliate cu Mo+Cr+Ni. Roţile dinţate care lucrează la presiuni specifice mari şi sunt solicitate prin şocuri, se execută din oţeluri carbon nealiate de îmbunătăţire cu un procent de (0,3 – 0,5)%C sau din oţeluri de înbunătăţire slab aliate cu Cr, Cr-Mo, Cr-Ni. Pinioanele ce angrenează cu acestea sunt mai intens solicitate la uzură şi se execută din oţeluri de cementare (0,1-0,3)%C. Pentru roţile dinţate care lucrează la solicitări mari şi foarte mari se utilizează oţeluri complex aliate cu Cr, Ni şi Mo. La serii mijlocii şi mari de fabricaţie semifabricatele din oţeluri sunt matriţate. Oţelurile laminate se folosesc pentru fabricarea roţilor dinţate, cu construcţie simplă, cu diametru exterior < 50 mm. 3. Aliajele neferoase sunt indicate pentru fabricarea roţilor dinţate cu diametre foarte mici la care consumul de material este scăzut şi anume la construcţia aparatelor de măsură precum şi pentru fabricarea roţilor melcate, la care frecarea în timpul angrenării este foarte mare se recomandă bronz cu aluminiu sau bronz cu staniu. 4. Materialele nemetalice se folosesc la roţile dinţate supuse unor solicitări foarte reduse. Se obţin costuri reduse de fabricaţie şi se poate realiza o productivitate mare prin injectarea în matriţă a materialului plastic.Aceste roţi nu se folosesc în medii cu umiditate deoarece sunt hidroscopice şi prin absorbţia apei îşi modifică dimensiunile. Principalele condiţii tehnice de fabricare a roţilor dinţate se referă la:

1. Precizia de formă; 2. Precizia dimensională; 3. Precizie de poziţie a danturii în raport cu suprafaţa de centrare

(alezajele la roţile dinţate propriu zise şi fusurile la arbori pinion). In primul rând trebuie asigurate precizia de formă şi precizia

dimensională pentru suprafeţele de centrare şi pentru suprafeţele frontale plane. Se impun o serie de condiţii tehnice pentru material şi tratamentul termic aplicat. In ceea ce priveşte precizia danturii, aceasta se exprimă prin treapta de precizie, jocul între flancuri şi abaterile distanţei între axe. Aceşti indici sunt înscrişi într-un tabel din desenul de execuţie sau de ansamblu.

Treptele de precizie conform STAS 6273-81 sunt 12, dintre care se folosesc în construcţia de maşini 5÷9, pentru trepte mai mici de 5 se folosesc în mecanică fină.

Page 58: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

59

Precizia alezajului roţii trebuie realizată cu diametrul în câmpurile de toleranţă H7÷H9.

Pentru fusuri se prescrie toleranţă a bătăii frontale a suprafeţelor frontale faţă de axa alezajului între 0,01 si 0,015 pentru diamentrul de 100mm. Duritatea Rockwell HRC după călire 58-60 iar pentru oţel de îmbunătăţire HRC 48-60. Rugozitatea suprafeţei flancurilor Ra = 1,6 – 0,8 μm. 4.3.PRELUCRAREA MECANICA A ROTILOR DINTATE

Etapele principale care trebuiesc parcurse sunt: - obţinerea semifabricatului; - operaţia de prelucrare mecanică a suprafeţelor nedanturate; - danturarea; - tratamentul termic; - operaţii de finisare a danturii: - şeveruire - rulare - rectificare - controlul final. In cazul arborilor pinion prelucrarea suprafeţelor nedanturate se face

ca la arborii în trepte fără danturi. Pentru seriile de fabricaţie mari frezarea capetelor şi centruirea se realizează pe maşini de frezat şi centruit, iar strunjirea diferitelor suprafeţe de revoluţie şi frontale se realizează pe strunguri de copiat SP 125 Co.

Pentru roţile dinţate operaţiunea de strunjire se realizează pe strunguri normale, frontale, şi pe strunguri Carussel.

Canalul de pană se execută prin mortezare iar canelurile prin broşare. Un traseu tehnologic tip pentru prelucrarea roţilor dinţate este cel propus de ICTCM Bucureşti care presupune parcurgerea următoarelor etape: 1. Strunjire I

Page 59: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

60

2. Strunjire II

SHS 2X280

2. STRUNJIRE II

- strunjire frontala cu respectarea cotei L1- strunjire exterioara la diametru d5- strunjire interioara la d4- strunjire interioara de finisare la d3- tesire exterioara

Fig. 4.7. Strunjire II pe SHS 2X280

- strunjire frontala cu respectarea cotei L- strunjire exterioara la d2 cu respectarea cotei l- strunjire interioara la d1- tesire exterioara si interioara

SHS 2X280

1. STRUNJIRE I

Fig. 4.6. Stunjire I pe SHS 2X280

Page 60: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

61

3. Broşare canal pană

4. Danturarea

3. BROSARE CANAL PANA

BVI 10/1000

Fig. 4.8. Broşare canal pană pe BVI 10/1000

4. DANTURAREA

Fig. 4.9. Prelucrarea danturii

Page 61: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

62

5. Raionarea danturii Raionarea presupune rotunjirea danturii pe o faţă şi rotunjirea danturii pe cealaltă faţă, care se execută pe maşina RRD 320

6.Tratamentul termic 7. Rectificare 1

- se execută pe maşina de rectificat RIF 10/ 1000; Dacă desenul de execuţie a reperului o cere, atunci poate să existe şi rectificarea suprafeţelor opuse

5. RAIONAREA DANTURII

- rotunjirea danturii pe o fata- rotunjirea danturii pe cealalta fataRRD 320

Fig. 4.10. Raionarea danturii pe RRD 320

Page 62: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

63

8. Rectificarea II

- rectificare frontală A; - rectificare frontală a suprafeţei B cu respectarea cotei l3

A

0,02 A

7. RECTIFICARE I

- rectificare frontala cu respectarea cotei L2- rectificare interioara la d6 si frontala- rectificare interioara la d7RIF 10/100

Fig. 4.11. Rectificarea pe RIF 10/100

8. RECTIFICARE II

- rectificare frontala suprafata A- rectificare frontala suprafata B curespectarea cotei l3RIF 10/100

A

B

Fig. 4.12. Rectificarea celorlalte suprafeţe pe RIF 10/100

Page 63: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

64

9.Finisarea danturii prin şeveruire sau rectificare 10. Controlul tehnic final.

4.4.DANTURAREA ROŢILOR DINŢATE CILINDRICE.

Se poate realiza utilizând următoarele metode: 1. Danturare prin metoda copierii; 2. Danturarea prin metoda rostogolirii.

4.4.1.Danturare prin metoda copierii, se poate realiza prin: a. danturare cu freze disc modul; b. danturare cu freze deget modul; c. danturare prin mortezare cu cuţite profilate; d. danturare prin broşare cu generatoarea materializată. 4.4.1.1. Danturarea prin metoda copierii cu freză disc modul. A. Roţi dinţate cu dinţi drepţi.

9. FINISAREA DANTURII SEVERUIRE SAU RECTIFICARE

0,8

Fig.4.13. Finisarea danturii

Page 64: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

65

Se realizează pe maşină de frezat universală echipată cu cap divizor sau pe maşină de frezat specializată cu sistem de divizare automată.

În fig. 4.14 semnificaţia notaţiilor este:

- ns mişcarea principală de rotaţie a sculei în jurul axei proprii de revoluţie;

- mişcarea de avans logitudinal sl executată de piesă; - mişcare de reglare sr, cu scopul prelucrării dintelui pe toată

înălţimea; - mişcarea de divizare D (realizată cu cap divizor pe maşini

specializate).

Pentru mărirea productivităţii se recomandă danturarea mai multor

semifabricate fixate în pachet pe dorn (fig. 4.15) sau se va recurge la frezarea cu mai multe freze disc modul montate pe acelaşi dorn danturând mai multe semifabricate. În acest caz este nevoie de cap divizor special multiax care să realizeze simultan divizarea.

s

sD

n

r

l

s

Fig. 4.14. Schema de danturare prin metoda copierii cu freză disc modul.

Page 65: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

66

O productivitate mai ridicată se obţine pe maşini specializate produse

de firma Brown – Sharpe, după ce se frezează un gol, freza disc modul revine în poziţia iniţială apoi mecanismul de divizare execută automat

rotirea semifabricatului cu z

0360 şi apoi, tot automat, urmează cursa de

lucru pentru următorul gol. La frezarea cu freza disc modul se folosesc seturi de freze pentru fiecare modul. Pentru module până la 8 inclusiv, setul este format din 8 freze numerotate (1 ÷ 8); pentru module peste 8, seturi de 15 freze notate 1; 1,5; 2; 2,5;…; iar pentru roţi dinţate precise şi pentru module mari se folosesc seturi de 20 freze la care numerotarea se

face astfel: 3; 413 ;

213 ;

433 ; 4.

Fiecare număr de freză din set se utilizează pentru un anumit domeniu de număr de dinţi. Profilul fiecărei freze corespunde golului pentru roata cu cel mai mic număr de dinţi prevăzut pentru freza respectivă, pentru celelalte numărul de dinţi mai mari profilul evolventei rezultă deformat dar cu erori acceptabile.

Datorită acestor erori acest procedeu este considerat un procedeu cu precizie redusă clasa de precizie (8÷11), iar m )3,62,3( µ÷=aR .

sn

Dlssr

Fig. 4.15. Schema de danturare simultană cu freze disc modul fixate pe

acelaşi dorn.

Page 66: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

67

B. Roţi dinţate cu dinţi înclinaţi.

Apar unele deosebiri ce sunt prezentate în schiţa din fig.4.16. La aceste roţi este necesar ca masa maşinii unelte cu piesa R să fie

rotită faţă de poziţia zero cu unghiul φ0 de înclinare a dinţilor.

Freza disc modul îşi va dispune profilul evolventic al dinţilor în

secţiune N-N normală pe elicea cilindrului de divizare, dar mai este necesar în plus şi ca piesa să efectueze în timpul frezării unui gol între dinţi o mişcare de rotaţie np. De aceea axul capului divizor trebuie să fie cuplat cu şurubul conducător (prin roţi de schimb) al mesei care asigură avansul. De altfel se respectă condiţia cinematică.

minmm/ pEl nps ⋅=

Ep - pasul elicei dinţilor; βπ ctgdpE ⋅⋅=

d - diametrul de divizare;

n

N

N

sl

R

p

Fig. 4.16. Schema de danturare a roţilor dinţate cu dinţi înclinaţi prin metoda copierii cu freză disc modul.

Page 67: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

68

βcoszm

d n ⋅= ;

Freza disc modul se alege în funcţie de nm care este standardizat şi indicat în desenul de execuţie. Din numărul setului se alege în funcţie de

numărul de dinţi a roţii echivalente notate cu β3cos

zze = . Roata dinţată

echivalentă este acea roată dinţată cu dinţi drepţi din planul N-N, care înlocuieşte roata cu dinţi înclinaţi. 4.4.1.2. Danturarea prin metoda copierii cu freză deget modul.

După principiul copierii se realizează frezarea danturii roţilor

dinţate cilindrice cu dinţi drepţi şi înclinaţi şi cu ajutorul frezei deget modul, (fig. 4.17).

Procedeul de prelucrare presupune următoarele mişcări: • mişcarea de rotaţie a frezei deget modul în jurul axei de rotaţie

caracterizată de turaţia ns;

• mişcarea de avans longitudinal sl executat de către freza deget

modul;

s s

D

n

r l

s

Fig. 4.17. Prelucrarea roţilor dinţate cilindrice cu dinţi drepţi cu ajutorul

frezei deget modul.

Page 68: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

69

• mişcarea de poziţionare pe direcţie radială sr executată de semifabricat;

• mişcarea intermitentă de divizare executată de către semifabricat după prelucrarea unui gol.

Procedeul de danturare prin copiere cu freza deget este folosit mult pentru danturarea roţilor cu m >20 şi pentru roţi cu dantură în V. Freza deget fiind puţin rigidă condiţionează divizarea operaţiei în mai multe treceri (fig. 4.18).

În cazul prelucrării roţilor dinţate cu dinţi în V pentru obţinerea celor două elicii cilindrice care alcătuiesc curba directoare, este necesară translaţia frezei deget de-a lungul generatoarei cilindrului piesei, corelată cu rotaţia alternativă pn a piesei. Translaţia şi rotaţia sunt corelate cinematic respectând relaţia epl pns ⋅= ;

Avantajul în cazul utilizării maşinii unelte de frezat este costul redus al sculei.

Dezavantajul constă în productivitate scăzută, mai ales în cazul frezării cu freză deget care sunt scule mai puţin rezistente, nerigide, cu o durabilitate scăzută datorită numărului redus de dinţi. Aceste procedee sunt

s s

D

n

r l

s sn

D

rs sl

sn

D

rs sl

Trecera 1se foloseste o frezascurta

Trecerea 2- se foloseste frezadeget conica

Trecerea 3- se foloseste frezadeget modul-

Fig. 4.18. Prelucrarea danturi roţilor dinţate cilindrice cu dinţi drepţi cu freza deget în mai multe treceri.

Page 69: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

70

indicate numai la producţia de serie mică şi individuală, folosindu-se la roţi cu module mari, precum şi la activităţi de reparaţii şi întreţineri. Precizia este scăzută în treapta 9÷11.

4.4.1.3. Mortezarea cu cuţite profilate

- se aplică la prelucrarea roţile dinţate cu dinţi drepţi; - nu este posibilă prelucrarea roţilor dinţate cu dinţi înclinaţi;

Se foloseşte un dispozitiv de mortezat cu un număr de cuţite egal cu

numărul de dinţi, fiecare dinte materializând un gol. Semifabricatul fixat pe un dorn execută o mişcare rectilinie alternativă

cu n cd/ min în interiorul capului port-cuţite care este fix. După fiecare cd/ min. cuţitele primesc simultan un avans radial rs .

Înainte de începerea cursei în gol, cuţitele sunt retrase radial pe o mică distanţă 0,5 mm pentru a se evita frecarea de suprafeţele prelucrate.

sn

sl

np

Fig. 4.19. Prelucrarea roţilor dinţate cu dinţi în V cu freza deget modul.

Page 70: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

71

Dacă este necesar să se dantureze roţi dinţate cu dimensiuni apropiate dar cu profile diferite ale găurilor dintre dinţi, atunci va fi suficient să se schimbe cuţitele profilate păstrându-se celelalte elemente componente. Productivitatea este de (8-10) ori mai mare faţă de prelucrarea cu freza melc modul. Costul capului cu cuţite profilate este ridicat aplicându-se numai la producţia de serie mare şi masă. 4.4.1.4. Broşarea danturilor cilindrice

Acest procedeu de prelucrare a roţilor dinţate se aplică atât pentru danturi interioare cât şi, mai rar, pentru danturi exterioare.

Pentru danturi exterioare se foloseşte un dispozitiv de broşare care are atâtea broşe câţi dinţi are roata de prelucrat (fig. 4.21).

Broşele profilate B sunt solidarizate într-un dispozitiv comun sub forma unui tub fiind despărţite între ele printr-o bară de ghidare care determină poziţia relativă a lor. Broşele descriu mişcarea rectilinie cu viteza v. Degroşarea în funcţie de modul se poate face într-o singură trecere sau în două treceri. Calibrarea se execută cu un dispozitiv de broşare separat la care fiecare din broşe are doi dinţi de calibrat.

n cd/min

sr

0,5 mm

Fig. 4.20. Prelucrarea roţilor dinţate prin mortezare cu cuţite profilate.

Page 71: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

72

Broşele utilizate în prezent au forţa de tracţiune până la 1000 kN.

piesa

brosa

ghidarebucsa de

sl

Fig. 4.21. Prelucrarea roţilor dinţate cu dantură exterioară cu ajutorul

broşelor.

piesa

brosa

Fig. 4.22 Prelucarea roţilor dinţate cu dantură interioară cu ajutorul broşei.

Page 72: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

73

4.4.2. Danturarea prin metoda rostogolirii. Această metodă de prelucare a roţilor dinţate presupune: - danturarea cu freză melc modul; - mortezarea cu cuţit roată; - mortezarea cu cuţit pieptene;

4.4.2.1.Danturarea prin metoda rostogoliri cu freză melc modul.

Este foarte răspândită de la module (0,2÷36), atât pentru piese din oţel

carbon şi aliate cu condiţia ca HRC≤ (20÷30) cât şi pentru piese din aliaje neferoase. Se obţin danturi în treptele de precizie 7 şi 8 (fig.4.23).

Sunt necesare următoarele mişcări de lucru: a)mişcarea de rulare care are două componente.

1. rotaţia piesei cu turaţia pn ; 2. rotaţia sculei cu turaţia sn .

Pentru roţi dinţate cu dinţi drepţi între cele două mişcări de rostogolire trebuie să se realizere următoarea legătură cinematică:

np

spoz

sa

n s

Fig. 4.23. Schema de prelucrare a danturii prin metoda rostogolirii cu freză

melc modul.

Page 73: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

74

ps

p

zk

nn

= , unde: k - numărul de începuturi ale frezei melc

pz - numărul de dinţi a piesei. b)mişcarea de avans axial as executată de sculă pe direcţia axei piesei.

La începutul prelucrării se stabileşte adâncimea de aşchiere prin mişcarea de poziţionare radială pozs .

Freza melc este montată pe maşină prin intermediul unui dorn portsculă pe o poziţie înclinată cu unghiul ω în cazul roţilor cu dinţi drepţi şi respectiv înclinată sub unghiul β ± ω în cazul roţilor dinţate cu dinţi înclinaţi. Frezarea danturii se poate efectua într-o singură trecere pentru module 2≤ , precum şi pentru roţi cu precizie mai redusă până la 4≤m şi se face în 2 sau 3 treceri pentru module >4, respectiv la roţile precise >2, iar la modulele m>8 sunt 3 treceri. Pentru creşterea productivităţii se poate efectua danturarea mai multor semifabricate prinse în pachet pe acelaşi dorn. Există mai multe tipuri de cicluri de lucru:

a) frezarea cu avans axial; b) frezarea cu avans radial-axial; c) frazarea cu avans diagonal sau axial trangenţial.

a). Frezarea cu avans axial. Cursa de lucru L, 2lBxL ++= unde: x - distanţa de pătrundere; 2l - distanţa de depăşire. Dezavantaje metodei. Din cauza distanţei x mari, timpul de bază este mai mare decât la celelalte variante. Durabilitatea sculei este scăzută deoarece freza lucrează cu dinţii din zona centrală, uzura se concentrează pe aceşti dinţi şi va impune ascuţirea frezei deşi ceilalţi dinţi de la capete nu sunt uzaţi. Expresia timpului de bază:

( )βcos

44

minmin 2

−=

⋅++

=⋅

=

f

papab

dx

nslBx

nsLt

Page 74: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

75

se recomandă mm)52(2 ÷=l

b).Frezarea cu avans radial axial

Această metodă de frezare a roţilor dinţate se aplică cu scopul eliminării dezavantajelor frezării cu avans axial.

sa

f

sr

Fig. 4.25. Schema frezării cu avans radial axial.

sa

df

Fig. 4.24. Schema de frezare cu avans axial.

Page 75: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

76

rs - avans radial;

as - avans axial; Expresia timpului de bază:

[min] pa

axial

pr

radb ns

Lns

Lt

⋅+

⋅=

22lBLaxial +=

bt - este mai mic decât în cazul a

ar

rad

ss

hL

÷=

+=

41

31

[min]1;

La pătrunderea radială dinţii frezei se uzează mai rapid. Nu se elimină dezavantajul uzurii pe mijlocul frezei. c). Frezarea cu avans diagonal sau axial tangenţial.

La acest procedeu este eliminat dezavantajul uzurii pe o anumită

zonă a frezei melc modul (fig. 4.26). Avantajele metodei: - uzura uniformă; - durabilitate mai mare a frezei; - freze melc cu lungimi mai mare decât lungimea standardizată cu

scopul de a mări durabilitatea sculei în special pentru dantura coroanelor dinţilor cu lăţime mare sau la danturarea în pachet.

La această variantă la reglarea maşinii unelte de danturat trebuie să se includă un lanţ cinematic de rulare şi diferenţialul maşinii deoarece roata ce se danturează trebuie să se rotească suplimentar corespunzător mărimii avansului tangenţial ts . La unele maşini avansul ts este înlocuit cu un avans intermitent executat la terminarea ciclului de lucru când platoul este retras. Acest avans intermitent se numeşte shifting.

Page 76: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

77

Scula aceasta reprezintă un şurub melc evolventric, pe care s-au executat canale normale pe elicea melcului pentru evacuarea aşchiilor. Numai freza care provine dintr-un şurub melc evolventric asigură o dantură a roţii cu profilul evolventric corect. Datorită unor defecte de execuţie a şurubului melc în evolventă, se recurge la realizarea unor şuruburi melc de înlocuire fie melcul arhimedic de tip ZA, care are profil rectiliniu în secţiune axială, fie de tip ZN1, rectificat pe secţiune normală a dintelui, sau de tip ZN2, profil rectiliniu pe secţiunea normală pe golul dintelui.

Acestea se execută mai simplu deoarece detalonarea se face prin metoda detalonării radiale.

Se folosesc freze melc cu un singur început pentru frezarea de finisare şi se folosesc freze cu 3 ,2=k pentru frezarea de degroşare, după care urmează o frezare de finisare, sau severuire sau rectificare a danturii. Freza cu mai multe începuturi asigură o productivitate mai mare cu (40-50)% faţă de freza cu un singur început ( 1=k ).

4.4.2.2 Mortezarea danturii cilindrice cu cuţite roată

Se foloseşte pentru roţi dinţate cu dantură exterioară sau interioară şi pentru roţi dinţate cu dinţi în V, mai ales în cazul când danturarea cu freze în V nu poate să fie aplicată.

np

sa

n s

sn

st

Fig. 4.26. Schema de frezare cu avans diagonal sau axial tangenţial.

Page 77: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

78

Schema de mortezare a roţilor dinţate cilindrice este prezentată în fig. 4.27.

Mişcările de lucru necesare danturării cilindrice cu cuţite roată sunt: - mişcarea principală n; - mişcarea de rulare compusă din două mişcări: sn şi pn , care

trebuie să îndeplinească următoarea cerinţă cinematică:

p

s

s

p

zz

nn

=

- mişcarea de avans rs executată de sculă la începutul lucrului şi este

comandată de o camă specială; - mişcarea de retragere radială pe distanţă mică a piesei sau a sculei

pentru evitarea frecării dintre dintele sculei aşchietoare şi suprafaţa prelucrată.

Mortezarea se execută pe maşini de mortezat cu ax vertical iar pentru

arbori pinion sau pentru danturi în V se folosesc maşini de mortezat cu ax orizontal.

Pentru roţile în V sunt necesare două cuţite tip roată care lucrează simultan câte unul pentru fiecare elice. Pentru roţile cu dinţi înclinaţi se

n cd/minsr

n s

n p

Fig. 4.27. Schema mortezării roţilor dinţate cilindrici cu cuţite roată.

Page 78: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

79

folosesc cuţite roată cu dinţi înclinaţi. Sensul înclinării dinţilor pe cuţit sunt invers decât pentru piesă.

- cuţite de tip I, cuţite SYKES, se caracterizează prin faptul că tăişurile dinţilor sunt cuprinse într-un plan frontal;

- cuţite de tip II, cuţite FELLOWS, se caracterizează prin faptul că tăişurile sunt într-un plan normal pe elicea dinţilor sculei.

La aceste roţi se impune cuţitului roată în timpul curselor rectilinii alternative să primească o mişcare de rotaţie suplimentară. Această mişcare suplimentară fiind obţinută de la o bucşă cu ghidaj elicoidal de la berbecul port sculă. Pasul elicei bucşei cu ghidaj elicoidal trebuie să fie egal cu pasul elicei dinţilor cuţitului roată, iar înclinarea elicei dinţilor cuţitului trebuie să fie egală cu înclinarea elicei dinţilor piesei.

Precizia la mortezare este superioară faţă de frezarea cu freză melc, se asigură treapta 5 pe maşini de danturat precise şi treapta 6 la maşini de danturat normale. Rugozitatea flancurilor dinţilor este mai mică

m)6,12,3( µ÷=aR .

4.4.2.3 Mortezarea roţilor dinţate cu cuţit pieptene.

Acest procedeu este o metodă de prelucrare ce se bazează pe principiul rostogolirii însă, spre deosebire de frezarea cu freze melc sau mortezarea cu cuţit roată la care rularea este continuă, la acest procedeu este discontinuă, fiind întreruptă pentru divizare.

Cuţitul pieptene are forma unei cremaliere cu flancurile detalonate. Se aplică pentru toate tipurile de roţi cu dantură exterioară:

- cu dinţi drepţi; - cu dinţi înclinaţi; - cu dinţi în V. Se utilizează pentru roţi dinţate cu module foarte mari 60≤m şi cu

diametre de până la 12000 mm. Mişcările de lucru sunt: - mişcarea principală – mişcarea rectilinie alternativă a cuţitului

pieptăn n cd/ min

( ) mincd/ 21000

d

m

lBv

n+⋅

=

unde: mv - viteza medie a berbecului

Page 79: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

80

- mişcarea de rulare: rotaţia piesei pn corelată cu mişcarea de

translaţie ls care este executată sau de piesă, sau de cuţitul pieptene;

- mişcarea de avans radial rs până ce scula ajunge la adâncimea de aşchiere dorită;

- mişcarea oscilantă de retragere a cuţitului la cursa în gol. Prelucrarea se execută pe maşini speciale astfel:

I - maşină ce lucrează după principiul generării evolventei cu rularea după dreaptă mobilă numită maşina Parkinson (Sunderland), mişcarea de translaţie este executată de cuţitul pieptene, iar mişcările rectilinii alternative au loc în plan orizontal. II – maşina care lucrează după principiul generării evolventei cu dreaptă fixă tip Magg.

- mişcarea de translaţie este executată de piesă iar mişcarile rectilinii alternative au loc în plan vertical.

Aceste maşini lucrează în mai multe cicluri de lucru deoarece nu se pot construi cuţite pieptene aşa de lungi astfel ca toţi dinţii piesei să se prelucreze într-un ciclu.

Fiecare ciclu este alcătuit din: - poziţionarea sculei în plan radial; - aşchierea propriu-zisă; - retragerea sculei

n, cd/min

sr

st

np

Fig. 4.28. Schema de prelucrare a danturilor prin mortezare cu cuţit pieptene.

Page 80: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

81

La fiecare ciclu se prelucrează o grupă de kz dinţi: 1, 2, 3 dinţi. Divizarea se realizează astfel:după ce s-a danturat o grupă kz de dinţi cuţitul se retrage în afară se întrerupe mişcarea de rotaţie, cuţitul se deplasează tangenţical II pe aceeaşi lungime care a înaintat. În procesul de danturare se deplasează radial III şi începe un nou ciclu.

Pentru roţile dinţate cu dinţi în V sunt necesare două cuţite pieptene fiecare cu câte o latură a V-ului.

Numărul de cicluri, respectiv numărul de divizări, depinde de numărul de dinţi ai roţii şi de modul Roţile cu dinţi înclinaţi se danturează după acelaşi principiu, deosebirea fiind că berbecul port cuţit este înclinat cu unghiul de înclinare a dinţilor roţii. Pentru module mari a roţilor dinţate se recomandă ca degroşarea să se facă cu cuţite de formă simplificată care execută canale dreptunghiulare apoi există o fază de finisare.

Se foloseşte un cuţit în trepte deoarece s-a constatat că prezintă o mai bună stabilitate faţă de un cuţit trapezoidal care ar putea fi folosit. Lăţimea totală a aşchiei b pe un flanc este la acel cuţit mai mică decât la cuţitul trapezoidal. Avantajele procedeului:

1. cuţitul pieptene de forma unei cremaliere se poate executa cu o precizie mai ridicată decât cuţitele roată şi frezele melc;

2. simplitatea profilului rectiliniu a cuţitelor permite să se respecte abateri ale pasului de cel mult mµ2± şi abateri de unghi de 1′± .

Datorită preciziei mari a sculei se pot obţine chiar la module mari danturi cu precizie ridicată în treptele 6 şi 7 şi o rugozitate

m)3,66,1( µ÷=aR Dezavantaje:

1. procesul de lucru este discontinuu fiind întrerupt periodic pentru revenirea sculei, respectiv a piesei în poziţia iniţială în vederea divizării din care cauză productivitatea este de (30-40)% mai mică decât la celelalte procedee prezentate.

2. cinematica maşinii unelte mai complicată şi reglarea mai dificilă.

4.4.3.Finisarea danturilor Urmăreşte realizarea a două scopuri:

Page 81: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

82

• obţinerea preciziei profilului evolventric al dinţilor care să asigure angrenarea fără zgomot a roţilor dinţate;

• îmbunătăţirea calităţii suprafeţei flancurilor dinţilor pentru ca funcţionarea angrenajului să fie lină şi în scopul creşterii durabilităţii;

Procedeele de finisare se pot împărţi: 1. pentru roţile netratate termic a căror duritate permite

folosirea de scule din oţel rapid ( pR ) sau oţeluri pentru scule (OSC);

2. procedee de finisare pentru roţile tratate termic – călite care necesită utilizarea discurilor abrazive.

Din prima categoria fac parte: 1.a) rularea; 1.b) şeveruirea.

Din categoria 2 fac parte: 2.a) rectificarea danturii; 2.b) rodarea danturii.

Rularea are ca scop îmbunătăţirea calităţii suprafeţei flancurilor

printr-o ecruisare superficială care se obţine la angrenarea roţii de prelucrat cu două sau trei roţi sculă şi care au acelaşi modul.

P

Roti scula

Fig. 4.29. Schema de finisare a danturii prin rulare.

Page 82: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

83

În timpul angrenării se realizează o apăsare cu forţa P a sculelor pe piese cu un mecanism de acţionare hidraulic, sau pneumatic şi datorită acestei apăsări se produce ecruisarea flancurilor dinţilor. Prin această prelucrare se produc şi modificările unor erori a danturii. În timpul rulării se utilizează lichid de ungere dar fără pulberi abrazive.

Procedeul nu se aplică roţilor care ulterior se supun la tratamente termice pe motiv că ecruisarea dispare la aplicarea tratamentului termic.

Dezavantajul metodei constă în aceea că prin ecruisare se introduc tensiuni interne suplimentare în stratul superficial. De aceea, în locul rulării, unele societăţi prevăd operaţia de şeveruire. Prin rulare rezultă trepta a 7-a de precizie dacă înainte de rulare piesele erau în treptele 8 sau 9 de precizie.

Severuirea. Răzuirea unor aşchii fine de pe flancul dinţilor cu ajutorul muchiilor aşchietoare ale unor canale cu profil dreptunghiular, practicate pe flacurilor dinţilor sculei şeveruite, care poate fi de forma unei roţi dinţate sau de forma unei cremaliere ce angrenează cu roata piesei. Se aplică dacă duritatea roţii danturate este HRC 35≤ . În caz contrar apare uzura rapidă a severului. S-au experimentat şi severe cu dinţi din carburi metalice sinterizate reuşind să se şeveruiască şi roţi dinţate tratate termic.

Prin şeveruire se obţine o calitate foarte bună a suprafeţei flancurilor cu m )6,18,0( µ÷=aR , valori comparabile cu cele obţinute la rectificarea danturii.Se corectează eroarea de profil a dintelui şi se reduce bătaia radială a dintelui cu condiţia ca înainte de şeveruire bătaia radială să nu aibă valori mari. La şeveruire o bătaie radială mare se transformă într-o eroare de pas a danturii.

La acest procedeu de şeveruire axele şeverului şi piesei sunt înclinate la unghi δ pentru a putea angrena. La o roată cu dinţi înclinaţi, şeverul are dinţi înclinaţi cu un alt unghi de înclinare faţă de roata dinţată. δββ += ps ;

Pentru a se şeverui întreaga lăţime B a danturii este necesară şi o mişcare de avans ce se poate efectua în trei variante:

1. pe direcţia longitudinală, ca în cazul schiţei (fig. 4.31); 2. pe direcţie transversală 3. pe direcţie diagonală.

Page 83: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

84

La fiecare capăt de cursă roata piesă mai capătă şi o mişcare de avans

radial pentru a se executa mişcarea pentru trecerea următoare. În general presiunea între sculă şi piesă, necesară aşchierii, se obţine fie radial, prin micşorarea distanţei între axele roţilor, fie tangenţial, prin frânarea roţii antrenate care poate fi piesa sau scula.

În practică, unghiul δ se recomandă 150 pentru roţi dinţate din oţel şi 100 pentru roţi dinţate din fontă. Mişcările sunt:

pv . – viteza periferică a roţii piesă;

sv - viteza periferică a severului;

v - viteza de aşchiere ps vvv −=

În triunghiul vitezelor se aplică teoria sinusului astfel:

( )

p

pss

p

s vp

vvβββ

βδ

βπδ cossin

cossinv v

2sinsin s

−⋅==⇒

+

= ;

La această variantă cu avans longitudinal, lungimea de cursă a roţii piesei dpc llBL ++= . unde: pl - lungimea de pătrundere;

np

seversr

s

p

sn

vpvsp

vf

Fig. 4.30. Schema de şeveruire cu şever roată.

Page 84: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

85

dl - lungimea de depăşire; mmll dp )15,0( ÷== ; Dezavantaje:

- uzura sculei se concentrează pe zona centrală din lăţimea şeverului: 2. Şeveruirea cu avans transversal. În acest caz roata dinţată realizează un avans rectiliniu alternativ pe direcţie perpendiculară pe axă. Avantajul metodei constă în: - cea mai productivă; - calitatea flancurilor dinţilor puţin mai scăzută; - uzura şeverului este uniformă pe întreaga lăţime a lor datorită direcţiei avansului. Astfel se măreşte durabilitatea sculei.

Dezavantajul este că lăţimea sculei este mai mare. 3. Şeveruirea cu avans în direcţie diagonală. Avantajul acestei metode constă în: - lăţimea Bs poate să fie mai mică decât lăţimea piesei datorită avansului diagonal; - prin operaţii de şeveruire a danturii se asigură precizia în treptele de precizie (6÷7). În orice caz, cu (1÷2) trepte de precizie mai ridicată decât precizia înainte de şeveruire.

Productivitatea şeveruirii în comparaţie cu productivitatea rectificării aceeaşi roţi dinţate este de (4÷6) ori mai mare. Finisarea danturii roţilor tratate termic. Rectificarea danturii trebuie să fie precedată de rectificarea alezajului roţii, alezaj ce va constitui baza tehnică la operaţia de rectificat a danturii şi totodată să se facă rectificarea suprafeţei frontale a butucului roţii dinţate.

Pentru rectificarea alezajului la fabricaţia de serie mică prinderea roţilor dinţate se face pe diametrul exterior al danturii.

Centrarea se poate face manual utilizând un comparator cu cadran a cărui palpator este în contact cu suprafaţa alezajului. La această variantă de centrare se recomandă ca înainte de rectificat alezajul să se rectifice şi diametrul exterior a danturii pentru a se obţine o bună coaxialitate cu gaura.

La producţia de serie mare, pentru operaţia de rectificare a alezajelor se utilizează dispozitive speciale de prindere în care roata dinţată

Page 85: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

86

este orientată după suprafaţa flancurilor dinţilor prin intermediu unor role la roţile cu dantură dreaptă şi cu ajutorul unor bile la roţile dinţate cu dinţi înclinaţi. Rectificarea danturii se poate realiza prin: a). procedee de copiere - cu disc abraziv cu profil dublu; - cu disc abraziv cu profil simplu; b). procedee de rulare Rectificarea danturii prin copiere cu disc abraziv cu profil dublu se realizează prin materializarea ambelor flancuri a unui gol dintre doi dinţi (fig.4.31).

Procedeul presupune următoarele mişcări de lucru:

1. mişcarea de rotaţie a discului abraziv realizată cu o turaţie astfel ca viteza periferică )m/s 3530( ÷=v

2. mişcarea de avans longitudinal a piesei care este o mişcare lentă după rectificarea fiecărui gol;

3. divizarea D;

s

D

n rs

Fig.4.31. Schema de rectificare prin copiere cu disc abraziv cu profil dublu.

Page 86: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

87

4. după ce s-a efectuat o rotaţie completă de 3600 în urma divizării are loc mişcarea de avans radial a roţii dinţate pentru obţinerea adâncimii de aşchiere la trecerea următoare.

Acest procedeu se numeşte procedeul Ortcutt;

Profilarea discului abraziv cu un dispozitiv de profil după şablon se foloseşte pentru acest procedeu, fig. 4.32

Dezavantajele acestui procedeu sunt:

1. productivitatea este relativ redusă faţă de alte variante deoarece cele două flancuri ale dinţilor sunt materializate de părtiţe frontale ale discului abraziv. De aceea intensitatea procesului de rectificare este relativ scăzută;

2. precizia danturii rectificate este întrucâtva mai mică pentru că uzura discului abraziv este neuniformă din cauza diferenţei dintre maxd şi mind a părţii active a discului ceea ce reprezintă o viteză diferită.

Aceste dezavantaje sunt parţial eliminate la rectificarea cu disc abraziv cu profil simplu - procedeul AFEDR SCHAUDT.

sablon

Fig. 4.32.Schema de profilare a discului abraziv cu un dispozitiv de profilat

după şablon.

Page 87: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

88

CAPITOLUL 5

TEHNOLOGIA DE PRELUCRARE MECANICĂ A CARCASELOR ŞI BATIURILOR

5.1. CARACTERISTICI CONSTRUCTIVE ŞI ROL FUNCŢIONAL Carcasele şi batiurile din punct de vedere funcţional se caracterizează prin aceea că se folosesc pentru montarea sau deplasarea pe ele ale unor mecanisme sau subansamble ale maşinilor. Carcasele sunt fi piese cu destinaţii foarte diferite: carcasele de reductor, carcasele cutiilor de viteză şi avansuri ale maşinilor unelte, blocul cilindrilor motoarelor cu ardere internă, carcasele cutiei de viteză şi a punţii din spate de la automobil, corpuri de pompe etc. Deşi diversitatea este mare, constructiv carcasa prezintă trei grupe de suprafeţe care necesită prelucrări prin aşchiere: - suprafeţe plane, în diferite poziţii; - suprafeţe ale alezajelor principale; - suprafeţe auxiliare, cilindrice, filetate sau nefiletate. După rolul funcţional şi forma constructiv, carcasele se împart în mai multe grupe, cum ar fi: • carcase de formă paralelipipedică, dintr-o bucată (fig. 5.1 a), din două sau mai multe bucăţi (fig. 5.1 b);

• carcasă în formă de cutie cu pereţi subţiri (fig. 5.1 c, d); • carcasă cu formă tubulară; • carcasă cu formă spaţială complexă (în cazul corpurilor de pompe

centrifuge sau de turbine cu aburi);

Page 88: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

89

Fig. 5.1. Diferite tipuri de carcase

Page 89: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

90

• carcase cu alezaje dispuse pe una sau două axe (corpuri de robinete sau vane).

Batiurile sunt corpuri de gabarite mari, cu forme spaţiale diverse, caracterizate prin prezenţa a uneia, sau de regulă mai multor suprafeţe plane, lungi şi înguste, paralele sau perpendiculare. În fig. 5.2 sunt prezentate alte tipuri de carcase şi batiuri ale maşinilor unelte.

5.2. CONDIŢII TEHNICE Cu toată diversitatea mare de forme, dimensiuni şi domenii de utilizare, carcasele trebuie să rezolve probleme specifice, legate de destinaţia şi condiţiile de lucru, cum ar fi: asigurarea rezistenţei la uzură şi coroziune, asigurarea rigidităţii şi funcţionării, asigurarea preciziei (dimensionale, de formă şi mai ales de poziţie reciprocă a suprafeţelor), asigurarea rugozităţii suprafeţelor cu rol funcţional etc.

Fig.5.2. Alte tipuri de batiuri şi carcase.

Page 90: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

91

Cele mai importante condiţii tehnice sunt: - precizia dimensională a alezajelor în care se montează lagăre, se

recomandă în treapta 7 de precizie, uneori chiar în treapta a 6-a; - precizia distanţelor între suprafeţele paralele ale carcasei (0,05 … 0,15) mm şi între axele a două alezaje principale (în cazul carcaselor de reductor)( ± 0,025 … ± 0,3) mm; - abaterea de la coaxialitatea alezajelor principale aşezate fie într-o carcasă, fie în pereţi paraleli ai carcasei să nu depăşească ½ din toleranţa diametrului mic;

- abaterea de precizia formei alezajelor principale (ovalitate, conicitate, poligonalitate), (0,5 … 0,7) din toleranţa la diametru; - abaterea de la rectilinitatea suprafeţelor plane se admite (0,05 … 0,2) µm pe întreaga lungime; - în funcţie de rolul îndeplinit sunt prevăzute şi condiţii privind abaterea de la paralelismul şi perpendicularitatea suprafeţelor plane şi axelor alezajelor; - pentru calitatea suprafeţelor prelucrate se fac următoarele recomandări: • suprafeţele plane de asamblare Ra = (1,6 … 6,3) µm;

• alejazele principale Ra = (0,8 … 1,6) µm; • cilindri motoarelor cu ardere internă Ra = (0,2 … 0,4) µm.

- proba de etanşeitate, efectuată în diferite etape de realizare a procesului tehnologic, pentru carcasele care lucrează sub presiune;

În cazul batiurilor maşinilor unelte condiţiile tehnice, referitoare în special la abaterile de la poziţie reciprocă a suprafeţelor sunt:

- abaterea de la rectilinitate să nu depăşească (0,01 … 0,05) mm pe o lungime de 1000 mm a ghidajului; în cazul maşinilor unelte de înaltă precizie abaterea să nu depăşească 0,002 mm/1000 mm lungime:

- abaterea de la paralelismul ghidajelor să nu depăşească (0,01 … 0,05) mm pe lungimea de 1000 mm;

- abaterea de la perpendicularitate între ghidaje sau faţă de axa de rotaţie a maşinii se admite (0,02 … 0,1) mm pe lungimea de 1000 mm;

- rugozitatea ghidajelor în mod curent Ra = (0,8 … 1,6) µm, iar la maşinile de înaltă precizie Ra = (0,05 … 0,1) µm.

5.3. MATERIALE ŞI SEMIFABRICATE Alegerea materialelor şi a semifabricatelor se face urmărindu-se

asigurarea pentru piese a cerinţelor constructiv-funcţionale (rezistenţă

Page 91: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

92

mecanică, rezistenţă la coroziune, la oboseală etc.), a cerinţelor tehnologice (prelucrabilitate prin aşchiere, sudabilitate, turnabilitate etc.) şi a cerinţelor economice. În fabricaţia carcaselor, în funcţie de rolul funcţional, de marea diversitate a formelor şi gabaritelor, se recomandă: fontele cenuşii şi maleabile, oţeluri carbon sau aliate rezistente la coroziune, aliaje de aluminiu etc. Principalele recomandări de materiale sunt prezentate în tabelul 5.1.

Tabelul 5.1. Materiale pentru carcase şi batiuri

Felul carcasei Material Cutii de viteze pentru maşini agricole şi maşini unelte obişnuite, batiuri

Fc 200

Cutii de viteze pentru maşini unelte de înaltă precizie, blocuri motor şi chiulase pentru motoare cu ardere internă şi compresoare, batiuri cu forme complicate

Fc 250 Fc 300

Carcase care lucrează la solicitări complexe (puntea din spate a automobilelor şi tractoarelor)

Fm35n; Fm42a; OT45-2; OT50-2; OT55-2

Carcasele pompelor centrifuge Oţel turnat-diferite mărci Fm45p; Fm50p

Carcasele turbinelor de abur Fm45p; Fm50p Carcasele care lucrează în medii corozive Oţeluri aliate

Ti50SiNiMoCr280; 20Cr130; TiCr170

Batiuri supuse la solicitări mecanice însemnate

Fonte modificate Fonte aliate

Batiuri de construcţie sudată Oţel carbon Carcase ale unor corpuri de pompe Aliaje de aluminiu Semifabricatele folosite sunt turnate prin diferite procedee, în funcţie de natura materialului, de dimensiunile de gabarit ale carcasei sau batiului.

Page 92: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

93

Pentru batiurile sudate se folosesc table din oţel carbon cu o grosime de (10 ÷ 15) mm. În situaţii deosebite se recomandă table din oţel carbon cu grosime între (25 ÷ 50) mm. Procesul tehnologic de prelucrare mecanică prin aşchiere a carcaselor şi batiurilor se realizează prin parcurgerea următoarelor etape: - prelucrarea bazelor tehnologice; - prelucrarea alezajelor principale; - prelucrarea alezajelor auxiliare (de fixare). 5.4. BAZELE TEHNOLOGICE ŞI PRELUCRAREA LOR Aşezarea carcaselor şi batiurilor pe maşini unelte în vederea prelucrării se face:

- direct pe masa maşinii-unelte, cu verificarea poziţiei, fig. 5.3;

Fig. 5.3. Schema pentru aşezarea carcaselor pe masa maşinii cu verificarea

poziţiei

Page 93: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

94

- pe masa maşinii unelte, după trasaj, fig. 5.4; - în dispozitive.

În funcţie de natura operaţiei piesa se aşează pe masa maşinilor de

rabotat, de frezat, de rectificat, de alezat şi frezat, de găurire, folosindu-se una, două sau chiar trei suprafeţe plane reciproc perpendiculare. Prelucrarea suprafeţelor plane folosite ca baze tehnologice, la prima operaţie se face cu aşezarea pe suprafeţe neprelucrate, asigurându-se precizia poziţiei suprafeţei de aşezare în raport cu suprafeţele prelucrate pe care se aşează şi asigurarea de adaosuri uniforme de prelucrare. În funcţie de tipul producţiei, suprafeţele plane, în general şi ale carcaselor, folosite sau nu drept baze tehnologice, se prelucrează astfel: - prin rabotare, frezare, strunjire şi rectificare, pe maşini universale în producţia individuală şi de serie mică; - prin frezare, rabotare şi rectificare pe maşini specifice de prelucrat longitudinal, în producţia de serie; - prin frezare, broşare, rectificare pe maşini cu tambur sau de tip carusel, pe maşini cu destinaţie specială (de frezat şi de rectificat). În afara metodelor prezentate, atunci când condiţiile tehnice sunt mai severe, se folosesc şi metode de netezire a suprafeţelor plane, de tipul frezare de netezire, lepuirea, răzuirea şi rularea prin deformare plastică.

Fig. 5.4. Aşezarea pe masa maşinii după trasaj

Page 94: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

95

5.4.1. Rabotarea suprafeţelor plane ale carcaselor şi batiurilor Prima operaţie de prelucrare a suprafeţelor plane ale carcaselor şi batiurilor este rabotarea şi uneori mortezarea (în cazul suprafeţelor plane perpendiculare pe suprafaţa de aşezare a piesei, la piese de dimensiuni reduse). Operaţia se execută pe şeping sau pe maşina de rabotat longitudinal (raboteză) în funcţie de dimensiunile piesei şi ale suprafeţei de prelucrat. Pe raboteze posibilităţile de prelucrare sunt mai mari întrucât sunt prevăzute cu mai multe suporturi port sculă (centrale şi laterale), au una sau două coloane şi sunt prevăzute cu (1…4) cărucioare pentru fixarea cuţitelor. La raboteze masa cu piesa execută mişcarea rectilinie alternativă, iar avansul transversal este executat de suportul port cuţit. La şeping mişcarea rectilinie alternativă este executată de scula fixată în berbecul maşinii, iar piesa fixată pe masa maşinii execută mişcarea transversală, perpendiculară pe mişcarea rectilinie. În fig. 5.5 sunt prezentate mişcările la prelucrarea pe raboteze.

Aşezarea pieselor se face direct pe masa maşinii iar pentru fixare se folosesc bride şi şuruburi introduse în canalele T ale maşinii. Pentru evitarea deformaţiilor provocate de forţele de fixare, suprafaţa de aşezare a

Fig. 5.5. Schema aşchierii la prelucrare pe raboteze

Page 95: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

96

piesei trebuie să prezinte o bună planeitate. În caz contrar se recomandă ca piesa să se aşeze pe reazeme cu suprafaţă mică de contact. În fig. 5.6 sunt prezentate câteva exemple de fixare corectă şi incorectă. La şepinguri fixarea se poate face fie direct pe masa maşinii, fie într-o menghină şi aceasta fixată pe masa maşinii.

Cuţitele folosite la rabotare sunt cu muchia aşchietoare lată, îndoite înapoi (în special pentru rabotarea de finisare), cuţite drepte cu muchia lată, sau cuţite normale pentru strunjirea de degroşare, fig. 5.7. Cuţitele înainte-înapoi, cu muchia lată permit prelucrarea cu regimuri de aşchiere mai intense decât cuţitele drepte, atât la degroşare, cât şi la finisare. Sub influenţa componentei Fz a forţei de aşchiere, are loc încovoierea corpului cuţitului.

Fig.5.6. Fixarea pieselor pe masa maşinii de rabotat

Page 96: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

97

La cuţitele încovoiate înapoi R’ = L prin încovoierea corpului cuţitului, vârful acestuia va fi tangent la suprafaţă, pe când la cuţitele drept R > L, încovoierea corpului produce pătrunderea vârfului cuţitului în material conducând la creşterea adâncimii de aşchiere a forţelor şi a vibraţiilor în timpul aşchierii. Posibilităţi de prelucrare. Pe maşinile de rabotat longitudinal se pot executa următoarele categorii de operaţii: - rabotarea suprafeţelor plane orizontale verticale, înclinate, sau în trepte. Suprafeţele orizontale se prelucrează cu cuţite fixate în suportul central de pe traversa maşinii, iar suprafeţele verticale cu cuţitele fixate în suporţii laterali sau centrali. Suprafeţele plane cu înclinaţie mică se pot prelucra şi prin copiere, fig. 5.8 cu ajutorul riglei 1. - rabotarea canalelor cu diferite profile: dreptunghiulare, trapezoidale, T etc.;

Fig. 5.7. Cuţitele folosite la rabotarea de finisare

Page 97: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

98

- în cazuri speciale, cu ajutorul unor dispozitive corespunzătoare, se pot executa operaţii de frezare sau rectificare a suprafeţelor plane sau canalelor. Pe maşinile de rabotat transversal (şepinguri) se pot prelucra, de asemenea, suprafeţe plane orizontale, verticale, înclinate sau în trepte, precum şi diferite canale. În fig. 5.9 sunt prezentate schemele pentru prelucrarea suprafeţelor verticale şi înclinate prin poziţionarea corespunzătoare a cuţitului, respectiv prin înclinarea saniei port sculă. Pentru creşterea productivităţii operaţiei de rabotare având în vedere timpul pierdut prin cursa în gol, se pot folosi următoarele variante tehnologice: - prelucrarea simultană cu mai multe cuţite, după schemele din fig. 5.10: cu divizarea adâncimii de aşchiere, cu divizarea lăţimii suprafeţei de prelucrat, cu prelucrarea simultană a mai multor suprafeţe;

- prelucrarea succesivă a mai multor piese fixate pe masa maşinii.

Fig. 5.8. Rabotarea prin copiere a suprafeţelor înclinate

Page 98: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

99

Fig. 5.9. Rabotarea pe şeping a suprafeţelor plane verticale şi înclinate

Fig. 5.10. Scheme de rabotare pentru creşterea

productivităţii

Page 99: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

100

Regimul de aşchiere la rabotare comportă stabilirea adâncimii de aşchiere, a avansului de lucru, a vitezei mişcării principale, a forţelor de aşchiere. Pentru adâncimea de aşchiere şi avansul de lucru sunt tabele normative în îndrumare de specialitate cu valori în funcţie de natura materialului care se prelucrează, a părţii aşchietoare a sculei, dimensiunile piesei, rigiditatea sistemului tehnologic etc. Orientativ pentru adâncimea de aşchiere se fac următoarele recomandări: - adâncimea minimă de aşchiere este de (0,2 … 0,5) mm; - piese cu rigiditate mare t = (25 … 30) mm şi cu rigiditate scăzută t ≤ (4 … 12) mm la rabotarea fontei t = (12 ÷ 20) mm, la rabotarea aliajelor de aluminiu t = (6 … 7) mm, pentru aliajele magneziului t ≥ (12 … 15) mm, pentru oţeluri inoxidabile t = (1,5 … 2,5) mm, iar pentru aliajele titanului t = (6 … 7) mm; - pentru rabotarea de finisare cu cuţite late adâncimea de aşchiere pentru toate materialele se recomandă t ) (0,2 … 0,7) mm. Indiferent de materialul prelucrat avansul minim la rabotare este 0,12 mm/c.d. - la rabotarea de degroşare a suprafeţelor plane pe raboteze se recomandă pentru prelucrarea oţelului cu cuţite din oţel rapid s = (0,6 … 1,98) mm/c.d. şi cu cuţite din carburi metalice s = (0,78 … 1,50) mm/c.d; pentru prelucrarea fontei cu cuţit din oţel rapid s = (0,95 … 2,68) mm/c.d. şi cu cuţite cu carburi metalice s = (1,2 … 2,9) mm/c.d.; - la prelucrarea aliajelor de aluminiu s = (2 … 3,2) mm/c.d.; - la prelucrarea bronzurilor s = (1,8 … 3,5) mm/c.d.; - la prelucrarea aliajelor de magneziu s = (2,2 … 3) mm/c.d.; - la rabotarea oţelurilor refractare s = (0,5 … 0,75) mm/c.d.; - la rabotarea aliajelor de titan s = (1,5 … 2,2) mm/c.d. La rabotare avansul poate fi limitat de: - rezistenţa cuţitului; - rezistenţa plăcuţei dure; - forţa maşinii de tracţiune; - calitatea de suprafaţă. Corpul cuţitului este solicitat la încovoiere, rezultând relaţia:

i z c aiM P L W σ= ⋅ = ⋅ (5.1)

Page 100: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

101

în care: Pz este forţa principală de aşchiere, daN; Lc – lungimea în consolă

a sculei, mm; 2b hW

b⋅

= , mm3 – metalul de rezistenţă în care b şi h sunt

dimensiunile în secţiune ale corpului cuţitului, σai – rezistenţa admisibilă a materialului corpului cuţitului, daN/mm2. Înlocuind Ft cu relaţia cunoscută, se obţine:

Fz

z

2ai

xF c

bhs

b C t K Lσ

≤⋅ ⋅ ⋅ ⋅

[mm/c.d] (5.2)

în care:

zFC este coeficientul de corecţie al forţei în funcţie de natura materialului; t – adâncimea de aşchiere, mm; K – coeficient global determinat de condiţiile reale de funcţionare;

zFx - exponentul adâncimii de aşchiere. Verificarea avansului funcţie de rezistenţa plăcuţei dure se face cu o relaţie de forma:

s

s s

yS

x zm

CS

t Rδ⋅

≤⋅

[mm/c.d] (5.3)

în care: Cs este coeficient al avansului; δ - grosimea plăcuţei dure, mm; t – adâncimea de aşchiere, mm; Rm – rezistenţa la rupere a materialului de prelucrat, daN/mm2; xs, ys, zs – exponenţi. Verificare avansului la forţa maximă de tracţiune se face prin respectarea condiţiei:

t masF F≤ [daN] (5.4) în care: Ft este forţa totală care solicită lanţul cinematic principal; Fmaş – forţa maximă de tragere a maşinii de rabotat, dată în cartea tehnică a maşinii. Dacă:

t z fF F F= + [daN] (5.5)

Page 101: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

102

în care: Fz este forţa principală de aşchiere, daN; Ff – forţa de frecare pe ghidaje, Ff = µ(Fz +Gp + Gmm), în care µ - coeficient de frecare, µ = 0,05 … 0,12; Fy – componenta radială de respingere, daN; Gp – greutatea piesei, daN, Gmm – greutatea mesei maşinii de rabotat, daN. Prin înlocuire se obţine:

FzFz

z

max y p muyx

F

F ( F G G )s

G t

µ− + +≤

⋅ [mm/c.d] (5.6)

Verificarea avansului în funcţie de rugozitatea suprafeţelor prelucrate se face cu o relaţie de forma:

y uz

x z z1

C R rs

t x x⋅ ⋅

≤⋅ ⋅

[mm/c.d] (5.7)

în care: C este un coeficient care depinde de rugozitatea suprafeţelor; Rz – înălţimea medie a asperităţilor de suprafaţă, mm; r – raza de vârf a cuţitului, mm; t – adâncimea de aşchiere; x şi x1 – unghiurile de atac principal şi respectiv secundar ale cuţitului, radiani. Viteza de aşchiere, puterea necesară la aşchiere şi verificarea puterii se calculează asemănător operaţiei de strunjire. Prin operaţia de rabotare, se obţin următoarele condiţii de precizie şi rugozitate de suprafaţă: - pe raboteze rectilinitatea suprafeţelor se obţine în limitele 0,02 mm/1000 mm lungime, cu o abatere de maxim 0,05 mm pe toată lungimea prelucrată; - pe şepinguri rectilinitatea se obţine în limitele de 0,02 mm/300 mm lungime; - calitatea suprafeţelor pentru rabotarea de degroşare Ra = (12,5 … 50) µm; rabotarea de finisare Ra = (3,2 … 12,5) µm, iar în cazul unei finisări în condiţii deosebite se poate obţine Ra = (0,8 … 3,2) µm. 5.4.2. Rabotarea ghidajelor batiurilor Dacă batiul maşinii unelte are şi alezaje principale acestea se prelucrează după ghidaje, iar alezajele pentru fixarea batiului, se execută înaintea operaţiilor de finisare ale ghidajelor (rectificare, durificare sau răzuire).

Page 102: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

103

După prelucrarea prin rabotare a postamentului, care devine bază tehnologică pentru prelucrarea ghidajelor, urmează prelucrarea acestora. Aşezarea şi fixarea pe masa maşinii trebuie astfel făcută încât să se elimine deformaţiile elastice. În producţia individuală şi de serie mică prelucrarea suprafeţelor superioare (plane şi ghidaje) se face după trasare. Trasarea profilului se face pe una din suprafeţele de capăt. Rabotarea de degroşare a ghidajelor se face prin metode care se aleg în funcţie de profilul şi dimensiunile lor. Fazele pentru prelucrarea ghidajelor sunt prezentate în fig. 5.11: a-executarea canalului de scăpare; b, c, d – suprafeţe înclinate cu lăţimi mici se prelucrează cu cuţite profilate; e, f – suprafeţele cu lăţimi mai mari (până la 150 mm) se prelucrează cu cuţite late; g – suprafeţele cu lăţime mai mare se prelucrează cu cuţite drepte sau încovoiate înapoi.

Odată cu prelucrarea profilului ghidajelor se pot rabota şi suprafeţele plane superioare şi laterale ale batiurilor, cu cuţite fixate în suporţii de pe săniile laterale.

Fig. 5.11. Fazele de execuţie a ghidajelor profilate

Page 103: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

104

Pentru asigurarea unei precizii sporite a operaţiei de rabotare de finisare, având în vedere faptul că pentru operaţiile de netezire (rectificare, răzuire, rulare) adaosul de prelucrare este de numai (0,2 … 0,4) mm, se recomandă respectarea succesiunii fazelor prezentate în tabelul 5.2. Tabelul 5.2. Succesiunea fazelor pentru prelucrarea prin rabotare a unui

batiu Faza Denumirea fazei 1. Rabotarea suprafeţelor plane orizontale, succesiv, cu aceeaşi

sculă, de pe ambii pereţi 2. Rabotarea suprafeţelor ale peretelui din spate 3. Rabotarea suprafeţei verticale a peretelui din spate 4. Rabotarea degajării pe suprafaţa plană inferioară a peretelui din

spate 5. Rabotarea suprafeţei înclinate a ghidajului din spate 6. Rabotarea suprafeţei plane verticale pe peretele din faţă 7. Rabotarea suprafeţelor plane orizontale şi verticale în partea

inferioară a peretelui din faţă 8. Rabotarea succesivă a suprafeţelor înclinate ale ghidajelor din

ambii pereţi 9. Rabotarea de finisare a suprafeţelor plane orizontală şi verticale

pe peretele din faţă 10 Rabotarea degajării în partea inferioară a peretelui din faţă 11. Rabotarea suprafeţelor verticale şi plană orizontală inferioară de

pe peretele din spate 12. Rabotarea simultană a degajărilor pentru limitarea ghidajelor din

ambii pereţi 13. Controlul ghidajelor:

-instrumente universale -şabloane speciale

5.4.3. Mortezarea suprafeţelor plane Operaţia este specifică prelucrării suprafeţelor plane verticale ale carcaselor folosindu-se maşini de mortezat cu mişcarea principală

Page 104: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

105

rectilinie-alternativă verticală şi executată de sculă şi mişcarea de avans executată de piesă perpendicular pe mişcarea principală. Aşezarea şi fixarea pieselor se face pe masa maşinii, cu şuruburi în canale T şi bride. Reglarea sculei la dimensiune se face prin aşchii de probă, după trasaj, sau după şablon. Pentru parametrii regimului de aşchiere se recomandă următoarele: - adâncimea de aşchiere minimă se recomandă (0,15 … 0,3) mm. Pentru operaţia de degroşare se recomandă valori cu 10 … 15% mai mici decât la rabotarea de degroşare pe şepinguri. În cazul mortezării altor materiale în afară de oţel şi fontă se vor respecta recomandările făcute la operaţia de rabotare. - rabotarea minimă a avansului la mortezare se recomandă (0,04 … 0,06) mm/c.d. În cazul mortezării suprafeţelor plane de degroşare pentru oţel se recomandă (0,3 … 2.2) mm/c.d şi pentru fontă (0,6 … 2,2) mm/c.d, iar pentru finisarea oţelului şi fontă se recomandă avansul (0,25 … 1,0) mm/c.d. Pentru celelalte materiale rămân valabile recomandările de la rabotare. Avansul la mortezare se verifică în funcţie de rezistenţa cuţitului, în funcţie de forţa maximă de împingere şi în funcţie de calitatea suprafeţelor. La operaţia de mortezare precizia rectilinităţii (0,1 … 0,25) mm/1000 mm lungime şi rugozitatea suprafeţelor Ra = (6,3 … 25) µm. 5.4.4. Frezarea suprafeţelor plane ale carcaselor Frezarea suprafeţelor plane înlocuieşte operaţia de rabotare în producţia de serie şi de masă datorită preciziei dimensiunilor şi calităţii suprafeţelor mai bune, precum şi productivităţii mai mari şi a costului mai mic al prelucrării. În funcţie de tipul de producţie frezarea suprafeţelor plane ale carcaselor se poate face pe maşini de frezat orizontal, vertical sau frezat universal, maşini de frezat longitudinal în diferite variante constructive, maşini de frezat continuu (cu tambur sau carusel). De asemenea, maşinile unelte se aleg şi în funcţie de poziţia suprafeţei de prelucrat faţă de suprafaţa de aşezare a carcasei, astfel: - prelucrarea suprafeţelor plane paralele cu suprafaţa plană de aşezare se poate face pe maşini de frezat vertical (universale sau carusel)

Page 105: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

106

cu freze frontale, sau pe maşini de frezat orizontal cu freze cilindrice elicoidale; - prelucrarea suprafeţelor plane perpendiculare pe suprafaţa de aşezare se execută cu freze frontale pe maşini de frezat orizontal, universal sau longitudinal. De regulă, pe maşini de frezat orizontal sau universal se prelucrează suprafeţe plane orizontale cu lăţimea până la 120 mm cu freze cilindrice elicoidale. Peste această dimensiune sunt necesare dornuri lungi care pot produce vibraţii. Suprafeţele cu lăţime redusă până la 25 mm se pot prelucra pe maşini de frezat orizontal şi cu freze disc sau freze disc cu trei tăişuri deşi acestea sunt destinate prelucrării ieşindurilor laterale, sau canalelor, fig. 5.12 (b şi c).

Frezarea cu freze frontale este mai productivă decât frezarea cu freze cilindrice elicoidale pentru că la aşchiere ia parte simultan un număr mai mare de dinţi, are loc o oarecare echilibrare a forţelor de aşchiere, freza lucrând mai lin. 1. Aşezarea şi fixarea pieselor Datorită forţelor mari care apar în timpul procesului de aşchiere, piesa, la frezare, trebuie să fie bine fixată. Piesele mari şi grele, de tipul carcaselor şi batiurilor se aşează direct pe masa maşinii şi se fixează cu ajutorul bridelor plăcuţelor de fixare, prismelor, strânse cu şuruburi fixate în canalele T ale mesei. Poziţia forţei şi mărimea ei trebuie astfel stabilite încât să nu producă deformarea piesei.

Fig. 5.12. Suprafeţe plane prelucrate cu freza disc

Page 106: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

107

Piesele mici, inclusiv carcasele de dimensiuni mici (corpuri de pompe) se pot fixa în menghine cu şurub sau cu excentric. În acest fel timpul auxiliar necesar pentru prinderea şi desprinderea piesei se reduce de (4 … 5) ori în comparaţie cu prinderea cu şuruburi şi bride. La producţia de serie mare sau de masă se folosesc dispozitive speciale cu mai multe poziţii, cu fixarea succesivă sau paralelă a pieselor. 2. Alegerea, reglarea şi fixarea sculelor aşchietoare În paragraful de faţă se fac doar câteva recomandări privind alegerea frezelor pentru că, din punct de vedere constructiv, tipurile de freze sunt cunoscute. Astfel, frezarea cu freze cilindrice elicoidale de degroşare, caracterizată prin adâncimi de aşchiere şi avansuri mari se face cu freze cu dinţi rari, iar frezarea de finisare şi a materialelor cu duritate mare, se face cu freze cilindrice elicoidale cu dinţi deşi, pentru că în aceste situaţii se recomandă avansuri mici de aşchiere. Frezele frontale folosite pentru prelucrarea suprafeţelor plane să fie cu dinţi demontabili cu plăcuţe din carburi metalice pentru a se utiliza regimuri de aşchiere mai grele. Pentru prelucrarea suprafeţelor plane mari în producţia de serie şi de masă se recomandă folosirea capetelor de frezat cu diametre mari (pot ajunge până la 1000 mm). Reglarea frezelor la dimensiune, în producţia de serie, se face prin deplasarea piesei până la contactul cu freza şi apoi cu ajutorul tamburului gradat se reglează adâncimea de aşchiere. La frezările de precizie, între freză şi piesă se interpune o leră de grosime, fig. 5.13.

Fig. 5.13. Reglarea la dimensiune cu folosirea lerelor de grosime: a- prelucrarea unei suprafeţe plane; b-prelucrarea unui prag (umăr)

Page 107: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

108

În cazul producţiei individuale sau de serie mică reglarea se face după metoda trecerilor de probă. Aşezarea şi fixarea frezelor pe maşină se face în funcţie de tipul frezei şi maşina folosită. La maşinile de frezat orizontal freza se aşează pe dorn şi se potriveşte poziţia faţă de piesă cu ajutorul unor bucşe de distanţare. Dornul se introduce în axul principal şi în consola maşinii.

La fixarea frezelor cilindrice elicoidale trebuie să se ia în considerare sensul de rotaţie al frezei şi sensul elicei dinţilor astfel încât componenta axială a forţei de aşchiere să aibă sensul spre organul cu rigiditate mai mare al maşinii (în cazul frezelor orizontale axul principal este mai rigid decât braţul în consolă), fig. 5.14. Dacă se foloseşte un set de freze, alegerea şi aşezarea să se facă astfel încât forţele axiale pe cele două să se anuleze, fig. 5.15.

Frezele cilindro-frontale se aşează, de regulă, şi se fixează direct în

arborele principal al maşinii, pe coada conică, sau în cazul frezelor frontale cu alezaj, prinderea se face pe dorn introdus în arborele principal al maşinii. Şi la aceste freze se recomandă ca alegerea sensului de rotaţie şi sensului de înfăşurare a dinţilor să se facă astfel încât forţa axială să fie îndreptată spre organul mai rigid (la frezele verticale axul principal este mai rigid decât masa maşinii), fig. 5.16.

Fig. 5.14. Aşezarea frezelor cilindrice elicoidale pe dorn

Page 108: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

109

Fig. 5.15. Aşezarea setului de freze cilindrice elicoidale pe dorn

Fig. 5.16. Aşezarea frezelor frontale

Page 109: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

110

3. METODE DE FREZARE

În funcţie de sensul de rotaţie al frezei şi de sensul avansului la prelucrarea pe maşini de frezat orizontal există două variante: - frezarea în sens contrar avansului, fig. 5.17 a; - frezarea în sensul avansului, fig. 5.17 b.

Varianta se recomandă la prelucrarea pieselor care din semifabricare prezintă crustă dură întrucât dintele pătrunde în metal sub crustă, asigurând o mai mare durabilitate a sculei. La frezarea în sensul avansului aşchia se formează începând cu valoarea maximă astfel încât şi forţa pe dinte scade de la valoarea maximă până la zero. Întrucât componenta verticală a forţei de aşchiere apasă piesa pe masa maşinii, se asigură condiţii mai bune de lucru, creşte productivitatea şi calitatea suprafeţei (dinţii frezei la ieşirea din aşchie, răzuiesc suprafaţa). Dezavantajul variantei ar fi existenţa şocurilor provenite de la asigurarea dinţilor frezei cu materialul, situaţie care necesită maşini robuste, fixarea rigidă a mesei maşinii şi dispozitive pentru amortizarea şocurilor. Din acest motiv frezarea în sensul avansului este relativ puţin folosită.

Fig. 5.17. Variante ale frezării suprafeţelor plane cu freze cilindrice

elicoidale

Page 110: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

111

Pentru creşterea productivităţii operaţiei de frezare se pot folosi următoarele variante: - frezarea succesivă a mai multor piese; - frezarea simultană a mai multor suprafeţe şi a mai multor piese; - frezarea continuă; - frezarea pendulară. Frezarea succesivă se execută prin fixarea mai multor piese pe masa maşinii de frezat orizontal sau vertical şi prelucrarea suprafeţei plane, fig. 5.18.

Frezarea simultană a mai multor suprafeţe ale unei piese şi succesiv a mai multor piese se face după o schemă ca în fig. 5.19 a, pe maşini de frezat orizontal cu ajutorul unui set de freze disc, prin frezarea suprafeţelor plane pe maşini de frezat longitudinal în producţia de serie şi de masă, fig. 5.19 b, prin frezarea pe maşini de frezat longitudinal cu mai multe axe principale şi mai multe poziţii. O variantă evoluată de prelucrare a suprafeţelor plane este prezentată în fig. 5.19 b. Maşina de frezat longitudinal este prevăzută cu trei axe principale, dintre care două orizontale (2 şi 3) şi unul vertical 1 care prelucrează în mod simultan şi succesiv toate suprafeţele plane ale carcasei prin aşezarea corespunzătoare în poziţiile I, II şi III de pe masa maşinii. În poziţia I se frezează suprafeţele a şi b ale carcasei cu frezele frontale 1 şi 2. Carcasa este deplasată în poziţia II pentru prelucrarea suprafeţelor plane a şi d cu aceleaşi scule, iar în poziţia I este fixată o nouă

Fig. 5.18. Frezarea succesivă a suprafeţelor plane.

Page 111: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

112

piesă. În continuare prima carcasă este deplasată în poziţia III pentru prelucrarea suprafeţelor de capăt e şi f, cu sculele 2 şi 3, piesa din poziţia I trece în poziţia II, iar în poziţia I se introduce o nouă carcasă. Din acest moment la fiecare cursă activă a mesei rezultă o carcasă prelucrată complet

pe cele şase suprafeţe plane. În poziţiile I, II şi III carcasele sunt aşezate pe reazeme de diferite dimensiuni, astfel încât de pe suprafeţele plane care se prelucrează să se îndepărteze adaosul de prelucrare prevăzut în documentaţie.

Fig. 5.19. Frezarea simultan-succesivă a) suprafeţelor plane; b)pe masini de

frezat logitudinal cu mai multe poziţii de lucru.

Page 112: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

113

Frezarea continuă se caracterizează prin faptul că activităţile auxiliare de prindere şi desprindere a piesei se execută în timpul de bază. Prelucrarea se execută pe maşini de frezat vertical prevăzute cu masă rotativă, pe maşini de frezat vertical tip carusel, sau pe maşini de frezat cu tambur. În fig. 5.20 se prezintă schematic prelucrarea pe maşini verticale prevăzute cu masă rotativă sau pe maşini verticale tip carusel prevăzute cu două axe principale. Prin folosirea unor dispozitive cu acţionare mecanică hidraulică sau pneumatică se asigură prinderea rapidă a pieselor 1 pe masa rotativă 2 a maşinii. Atunci când maşina are două axe verticale la o singură rotaţie suprafaţa plană se poate prelucrarea de degroşare cu piesa 3 de pe axul I şi de finisare cu freza 4 de pe axul II.

Frezarea continuă se poate realiza şi pe maşini cu tambur.Tamburul cu axa orizontală este prevăzut cu un număr de laturi pe care se fixează rapid piesele cu ajutorul unor dispozitive corespunzătoare. Aşezarea şi fixarea pieselor are loc în timpul rotirii continue a tamburului astfel încât timpul acesta se suprapune cu timpul de bază. În părţile laterale ale tamburului se găsesc cele două (1 şi 2), sau patru (1, 2, 3 şi 4) axe principale orizontale ale maşinii. Dacă maşina are numai axele 1 şi 2 se prelucrează simultan, de degroşare sau finisare, două

Fig. 5.20. Frezare continuă pe maşini cu

masa rotativă

Page 113: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

114

suprafeţe plane opuse. Dacă maşina este prevăzută cu patru axe principale primele două (1 şi 2) execută degroşarea, iar următoarele două (3 şi 4) finisarea suprafeţelor plane. Frezarea pendulară, o variantă a frezării longitudinale se execută pe maşini de frezat prevăzute cu o masă cu mişcare rectilinie alternativă 1, şi două axe principale verticale 2 şi 3, fig. 5.21. Prelucrarea se execută în ciclu automat. Piesa P, se fixează pe masa maşinii în dreptul sculei S1. Masa maşinii execută apoi mişcarea de apropiere rapidă de sculă

1rV şi

apoi se comandă în avans de lucru 1l

V . În timpul în care se prelucrează piesa P1, în dreptul sculei S1 se fixează piesa S2. După terminarea prelucrării piesei P1 automat se comandă rapid în sens invers, până când piesa P2 ajunge în apropierea sculei S2 moment în care se comandă avansul de lucru. În timpul prelucrării piesei P2 se desprinde piesa P1 prelucrată şi se fixează o altă piesă, apoi ciclul se repetă. Şi la această metodă de prelucrare timpul auxiliar de prindere-desprindere a piesei se suprapune cu timpul de bază. 5.4.5. Frezarea suprafeţelor plane ale batiurilor Frezarea suprafeţelor plane ale ghidajelor batiurilor se poate efectua prin mai multe variante tehnologice:

Fig. 5.21. Frezarea pendulară a suprafeţelor

plane

Page 114: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

115

a. Frezarea cu freze standardizate, de tipul freze frontale, pe maşini speciale de frezat cu două coloane şi patru capete de frezat, fig. 5.22. Această metodă necesită un timp foarte mare pentru pregătirea şi reglarea sculelor la dimensiune. Deşi se lucrează simultan cu un număr relativ mare de scule, timpul de prelucrare este uneori, mai mare decât la

rabotare datorită regimurilor de aşchiere mai scăzută la prelucrarea cu freze din oţel rapid. Întrucât la această variantă prelucrarea are loc la o singură aşezare a batiului, precizia poziţiei reciproce a suprafeţelor este mult mai mare. b. Frezarea cu freze standardizate pe mai multe maşini-unelte. Metoda se aseamănă cu prima, numai că pentru prelucrarea completă, batiul se deplasează la mai multe maşini de frezat. Această metodă, cu prinderi şi desprinderi repetate, conduce la scăderea preciziei dimensionale şi mai ales de poziţie reciprocă a suprafeţelor ghidajelor. Un avantaj îl constituie reglarea poziţiei axelor şi reglarea frezelor de pe axe, în poziţii care nu se schimbă pe aceeaşi maşină de frezat. c. Frezarea cu ajutorul unui complet de freze se execută pe maşini de tip

Fig. 5.22. Frezarea ghidajelor cu freze standardizate

Fig. 5.23. Frezarea ghidajelor cu ajutorul completului de freze

Page 115: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

116

portal prevăzute cu patru capete de frezat, fig. 5.23. Pe un dorn port freze sunt aşezate completele de freze în poziţii corespunzătoare din faţă şi din spate ale batiului, dorn antrenat în mişcare de rotaţie din ambele părţi (axele I şi II). Pe axul vertical III este fixată freza frontală 1 care execută suprafeţele plane inferioare, din interiorul ghidajelor. Majoritatea frezelor sunt speciale, proiectate astfel încât să asigure dimensiunile şi poziţiile reciproce ale suprafeţelor. Dacă se găsesc dimensiuni standardizate corespunzătoare este indicat să se folosească. Un alt dezavantaj al prelucrării cu complet de freze îl constituie reascuţirea frezelor. Prin reascuţire trebuie să se respecte şi legăturile dimensionale între freze pentru a se asigura precizia dimensională şi de poziţie a suprafeţelor ghidajelor. De asemenea o problemă relativ complicată care necesită timp mare este şi aşezarea şi reglarea poziţiei corecte a sculelor. d. Frezarea cu ajutorul frezelor standardizate şi speciale pe maşini spectrale de tip portal cu patru axe principale, fig. 5.24. Avantajul mare constă în faptul că pe fiecare ax se pot forma complete de freze, de regulă standardizate.

5.4.6. Regimul de aşchiere la frezarea suprafeţelor plane În cazul frezării cu freze cilindrice elicoidale viteza de aşchiere recomandată pentru scule din oţel rapid este de (20…60) m/min, avansul

Fig. 5.24. Frezarea ghidajelor cu freze standardizate şi speciale

Page 116: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

117

pe dinte sd = (0,01…0,2) mm iar adâncimea de aşchiere cât adaosul de prelucrare. Viteza de avans se poate calcula cu relaţia:

a dV s z n= ⋅ ⋅ [mm/min] (5.8) în care sd este avansul pe dinte, mm; z – numărul de dinţi ai frezei; n – turaţia frezei, rot/min. Aceste valori se pot stabili şi cu ajutorul unor monograme.

Rugozitatea suprafeţelor prelucrate Ra = (3,2…25) µm cu precizarea că valorile mai mici se obţin în cazul finisării dinţilor frezei şi utilizarea lichidelor de răcire-ungere. În cazul frezării frontale secţiunea aşchiei nu variază foarte mult, dinţii frezei pe unghiul 2π-ρ la fiecare variaţie a frezei se răcesc, existând posibilitatea creşterii pronunţate a vitezei de aşchiere (200…3000) m/min, fig. 5.25.

Variaţia grosimii aşchiei şi a lungimii de intrare a sculei în aşchie sub influenţa excentricităţii sculei faţă de suprafaţa prelucrată influenţează productivitatea prelucrării, fig. 5.36. În figura 5.37 se prezintă nomograma pentru stabilirea parametrilor regimului de aşchiere care pot varia între

Fig. 5.25. Schema frezării frontale

Page 117: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

118

limitele: viteza de aşchiere v = (80…300) m/min, avansul pe dinte sd = (0,03 … 0,3) mm/min, adâncimea de aşchiere t = (0,2 … 30) mm, rugozitatea de suprafaţă Ra = (1,6 … 3,2) µm. În unele situaţii poate să scadă până la 0,4 µm (prelucrarea cu freze ROMASCON de construcţie Universitatea Tehnică „Gh.Asachi” Iaşi). 5.4.7. Strunjirea suprafeţelor plane ale carcaselor şi batiurilor Suprafeţele plane în general se prelucrează pe strunguri normale, strunguri revolver şi pe strunguri carusel. Suprafeţele plane ale carcaselor şi batiurilor se prelucrează pe strunguri carusel. Sculele sunt fixate în doi suporţi (I şi II) ai maşinii având sculele numerotate în ordinea în care sunt prelucrate suprafeţele (numere identice pe suporţi presupune prelucrarea simultană cu acele scule). Prelucrarea suprafeţelor plane pe strung normal sau revolver se execută de regulă, din aceeaşi prindere cu alte suprafeţe, exterioare sau interioare ale piesei. Aşezarea se face în mandrină sau, în cazul pieselor cu forme neregulate, pe platoul maşinii, fixarea făcându-se cu bride şi şuruburi în canalele T dispuse radial. 5.4.8. Broşarea suprafeţelor plane În cazul producţiei de serie şi de masă, în locul frezării frontale şi chiar a rectificării plane, se recomandă broşarea suprafeţelor. Prin broşare se prelucrează suprafeţele plane cu lăţimi cuprinse între (5…400) mm. Pentru lăţimi mai mari de 50 mm se folosesc seturi alăturate de broşe. Lungimea suprafeţei broşate poate fi de (500…1000) mm. Se recomandă operaţia de broşare în cazul pieselor cu rigiditate mare întrucât la piese cu rigiditate scăzută există pericolul deformării pericolul deformării lor. Se pot folosi broşe normale, cu dinţi pe toată lăţimea, sau, adânci când se prelucrează suprafeţe cu crustă dură pentru limitarea primilor dinţi ai broşei, se recomandă broşe cu dinţi progresivi, fig. 5.26. Pentru broşare se folosesc maşini orizontale, verticale sau speciale de broşat. Maşinile verticale sunt destinate prelucrării suprafeţelor plane în piese grele şi de dimensiuni mari.

Page 118: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

119

Pentru creşterea productivităţii se pot folosi maşini de broşat cu mişcare continuă, rectilinie sau circulară, fig. 5.27.

Maşinile de broşat continuu cu mişcare rectilinie sunt prevăzute cu un lanţ continuu (1) pe care, în timpul lucrului sunt fixate şi dispuse piesele (2) care se prelucrează cu broşa (3) fixată într-un plan orizontal. Maşinile de broşat continuu cu mişcare rotativă cu masa (1) pe care se fixează piesele (2), în timpul lucrului. Pentru regimul de lucru se recomandă viteze de aşchiere de (2… 15) m/min, valori care depind de materialul de prelucrat, materialul părţii aşchietoare a broşei, de avansul pe dinte şi de durabilitatea broşei. Avansul

Fig. 5.26. Broşă cu dinţi progresivi

Fig. 5.27. Broşarea continuă cu mişcare rectilinie (a) şi circulară (b)

Page 119: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

120

pe dinte (supraînălţarea broşei) se recomandă (0,05…0,15) mm/dinte în cazul prelucrării oţelului şi (0,1…0,2) mm/dinte pentru prelucrarea fontelor. Dacă se folosesc broşe progresive, avansul pe dinte poate să ajungă până la 0,4 mm/dinte. Adaosul total de prelucrare la o trecere a broşei poate să ajungă până la 5 mm. Prin broşare se obţine precizia în treptele 6-7 şi rugozitatea Ra = (0,4…0,8) µm. 5.4.9. Rectificarea suprafeţelor plane Prelucrarea prin rectificare a suprafeţelor plane este recomandată atunci când se impun precizii în treptele (6… 7) şi rugozităţi de suprafaţă Ra = 0,8 µm. Înaintea rectificării suprafaţa plană este prelucrată prin rabotare sau finisare. Uneori, se foloseşte direct după semifabricarea pieselor, mai ales prin turnare. Prelucrarea se execută pe maşini de rectificat plan cu masa dreptunghiulară sau rotativă, cu axul principal în planul orizontal sau vertical. Maşinile de rectificat cu axul principal orizontal lucrează cu periferia discului abraziv, fig. 5.28, iar cele cu axul vertical lucrează cu partea frontală a discului abraziv, fig. 5.29.

Page 120: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

121

Fig. 5.28. Rectificarea plană cu periferia discului abraziv pe maşini cu masa

dreptunghiulară (a) şi rotativă (b)

Page 121: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

122

Prinderea pieselor se face pe masa magnetică a maşinii. În cazul rectificării cu periferia discului abraziv se folosesc discuri abrazive cilindrice plane standardizate, cu durităţi, lianţi, structuri şi materiale abrazive care depind de natura operaţiei, degroşare sau finisare, de natura materialului şi de duritatea lui, de forma şi dimensiunile piesei. Prelucrarea se execută cu utilizarea lichidelor de răcire-ungere pentru a elimina căldura care se dezvoltă ca urmare a frecărilor granulei abrazive şi liant cu materialul de prelucrat astfel încât să se elimine deformarea sau fisurarea suprafeţelor. În cazul rectificării cu periferia discului abraziv contactul cu piesa este teoretic liniar cu participarea la aşchiere a unui număr redus de granule abrazive. Această situaţie este avantajoasă conducând la apariţia unei forţe de aşchiere relativ redusă (ca sumă a forţelor elementare de pe fiecare granulă), deformaţii în sistemul tehnologic reduse, deci precizii şi rugozităţi bune ale suprafeţelor prelucrate. Tot pentru aceste considerente productivitatea prelucrării este scăzută. La rectificarea cu partea frontală se folosesc discuri abrazive tip rolă (pentru maşinile mici şi mijlocii), sau segmenţi abrazivi pentru

Fig. 5.29. Rectificarea plană cu partea frontală a discului abraziv pe maşini

cu masa dreptunghiulară (a) şi rotativă (b)

Page 122: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

123

maşinile mari. Datorită contactului pe o suprafaţă mai mare, numărul granulelor abrazive care participă la aşchiere este mult mai mare, frecări mari, mare cantitate de căldură degajată, forţa totală de aşchiere mai mare, cu dezavantaje evidente: deformaţii mari ale sistemului tehnologic, precizii reduse, rugozităţi de suprafaţă mai mari. Rectificarea cu segmenţi abrazivi prezintă unele avantaje faţă de rectificarea cu discuri abrazive oală astfel: posibilitatea folosirii unei viteze mai mari de aşchiere, lichidul de răcire-ungere pătrunde mai bine în zona de aşchiere, suprafaţa de contact între piesă şi sculă este mai mică şi discontinuă asigurând şi răcirea mai bună a suprafeţelor. Pentru asigurarea unor condiţii mai bune de aşchiere se recomandă ca suprafaţa frontală a discului abraziv oală sau a segmentului abraziv să se ascută sub un unghi, reducându-se astfel frecarea cu suprafaţa piesei. Pentru creşterea productivităţii în cazul rectificării plane cu disc abraziv oală se recomandă înclinarea axei arborelui principal cu un unghi care să asigure o înălţare a discului abraziv în partea din spate în sensul avansului, cu circa 2 mm. În acest fel se asigură pătrunderea lichidului de răcire-ungere şi evacuarea aşchiilor mai uşoară. Pe suprafaţa piesei apar urmele discului sub formă de arce de cerc într-un singur sens, iar suprafaţa prelucrată prezintă concavitate. La rectificarea de finisare şi netezire nu este permisă înclinarea axei arborelui principal. Rectificarea plană a pieselor de dimensiuni mici şi mijlocii se face cu aşezarea piesei pe masa maşinii şi fixarea magnetică. Rectificarea ghidajelor este o metodă de finisare prin care se asigură suprafeţei şi preciziei şi calitatea de suprafaţă. Pentru aceasta există maşini speciale de rectificat ghidaje cu lungimi până la 7 m, cu axul principal orizontal sau vertical. Pentru creşterea productivităţii operaţiei de rectificare a ghidajelor se pot folosi maşini speciale de rectificat cu mai multe axe principale pe care se fixează un număr sporit de capete orizontale şi verticale de rectificat, folosindu-se rectificarea cu periferia discului abraziv şi cu partea frontală. În fig. 5.30. sunt prezentate fazele prelucrării ghidajelor pe astfel de maşini-unelte.

Page 123: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

124

Regimul de aşchiere specific rectificării suprafeţelor plane constă în: - viteze de aşchiere (viteza periferică a discului abraziv) (20 … 25) m/s; - viteza piesei sau a mesei maşinii de rectificat se determină cu relaţii care depind de materialul de prelucrat, de durabilitatea discului abraziv, de adâncimea de aşchiere, de avansul longitudinal sau de lăţimea de aşchiere rezultând între (15… 60) m/min; - avansul longitudinal se stabileşte în funcţie de lăţimea discului abraziv şi de un coeficient pentru care, în funcţie de rugozitatea impusă, se recomandă valori între (0,25 … 0,8);

- adâncimea de pătrundere, în funcţie de natura operaţiei, se recomandă între (0,001…0,06) mm/rot sau mm/c.d 5.4.10. Netezirea suprafeţelor plane În situaţiile în care pentru suprafeţele plane ale piesei sunt prevăzute condiţii de precizie şi rugozitate a suprafeţelor prelucrate superioare celor obţinute la operaţia de rectificare, se folosesc operaţii de frezare fină, lepuire, răzuire, suprafinisare şi netezire prin deformare plastică la rece. a. Frezarea fină se foloseşte ca procedeu de netezire a suprafeţelor plane şi se realizează cu freze frontale, cu dinţi demontabili armaţi cu plăcuţe dure, cu unghi de degajare negativ (-5o … - 15o), cu bătaia axială a

Fig. 5.30. Rectificarea ghidajelor pe maşini speciale de rectificat

Page 124: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

125

dinţilor cuprinsă între (0,01 … 0,015) mm. De asemenea, rigiditatea dinamică a maşinii de frezat vertical trebuie să fie mare, astfel încât să nu apară vibraţii la turaţii de lucru foarte mari. Regimul de aşchiere recomandat este: adâncimea de aşchiere (0,1…0,2) mm, avansul pe dinte (0,03…0,2) mm, viteza de aşchiere (200 … 3000) mm/min pentru frezarea pieselor din oţel şi de (3000 … 5000) m/min în cazul frezării pieselor din aliaje neferoase. Dacă sunt respectate condiţiile menţionate mai sus se obţine rugozitate de suprafaţă Ra = (0,4 … 0,8) µm şi abaterea de la planeitate de (0,02 … 0,04)/1000 mm lungime. b. Lepuirea sau rodarea suprafeţelor plane urmăreşte îndepărtarea pe cale mecanică sau chimică-mecanică a vârfurilor asperităţilor de suprafaţă. Ca şi lepuirea suprafeţelor exterioare de revoluţie, se poate realiza cu material abraziv în suspensie, cu material abraziv imprimat într-un suport cu duritate scăzută (plumb, cupru, alamă, bronz etc.), sau cu paste abrazive. Se foloseşte aceleaşi materiale abrazive ca şi la lepuirea exterioară de revoluţie. Pentru realizarea în bune condiţii a operaţiei de lepuire se impun următoarele: - alegerea corectă a materialului şi a tratamentului termic pentru piesa de prelucrat; - pregătirea corespunzătoare a piesei înainte de lepuire; - alegerea corectă a parametrilor de lucru. Posibilităţile de lepuire ale materialelor sunt diferite astfel: - oţelurile de cementare, de construcţii şi aliate, tratate termic se lepuiesc foarte bine; - oţelurile de nitrurare se lepuiesc greu cu timp foarte mare de prelucrare; - suprafeţele cromate dur se lepuiesc foarte greu datorită rezistenţei ridicate la uzură şi a tendinţei de sfărâmare a cristalelor de crom depuse, care, odată respinse, se transformă în particule abrazive care înrăutăţesc suprafaţa; - carburile se prelucrează relativ bine, cu o productivitate redusă şi numai cu praf de diamant drept material abraziv;

- oţelurile netratate se lepuiesc greu, prezentând, în final, urme ale materialului abraziv;

Page 125: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

126

- fonta se lepuieşte bine însă, există pericolul ca în porii materialului să pătrundă granule abrazive greu de îndepărtat, care se pot transforma în zone abrazive;

- materialele neferoase se lepuiesc relativ bine. Pregătirea anterioară a suprafeţei prezintă o foarte mare importanţă. În această fază trebuie să se asigure forma corectă a piesei, adaos de prelucrare redus şi uniform şi o rugozitate bună a suprafeţei. De regulă operaţia anterioară lepuirii este rectificarea plană. Procesul de lepuire se desfăşoară astfel: placa se deplasează pe piesă manual sau mecanic. Materialul abraziv ester introdus între sculă şi piesă fie în suspensie în lichidul de răcire-ungere, fie imprimat în sculă, fie depus sub formă de pastă pe suprafaţa plană a piesei. Presiunea de lucru se recomandă (0,5… 3) daN/cm2. După operaţia de lepuire se obţin rugozităţi de suprafaţă Ra = (0,1 … 0,012) µm, şi abateri de la paralelismul suprafeţelor de până la 1 µm. c. Răzuirea este operaţia de prelucrare a suprafeţelor plane cu o sculă specială, cu trei muchii ascuţite, răzuitor şi este specifică prelucrării ghidajelor maşinilor-unelte. Operaţia se poate executa manual sau mecanic, prin împingere sau tragere. Răzuirea manuală este puţin productivă şi obositoare dar asigură o precizie ridicată iar pentru efectuarea răzuirii mecanice scula trebuie montată într-un mecanism care să execute mişcări rectilinii-alternative. Răzuirea prin împingere este mai comodă pentru muncitor putând detaşa o adâncime mare de aşchiere, iar răzuirea prin tragere permite observarea mai atentă a procesului, muncitorul având un control mai riguros asupra aşchiilor detaşate. Pentru stabilirea proeminenţelor de pe suprafaţa plană care trebuiesc îndepărtate prin răzuire se folosesc plăci sau rigle de trasare, fig. 5.31

Fig.5.31.Placă şi riglă folosite în operaţia de răzuire

Page 126: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

127

Pentru această suprafaţă activă se unge cu vopsea în strat foarte subţire iar placa sau rigla se deplasează pe suprafaţa plană a piesei. Operaţia se poate executa în fază de degroşare (prealabilă) cu scopul îndepărtării urmelor de la operaţia anterioară (pe o suprafaţă de 25 x 25 mm se admit 12…18 pete de contact) şi răzuirea de finisare (finală) la care pe aceeaşi suprafaţă se admit (18…25) puncte. Se îndepărtează adaosuri de prelucrare de (0,05…0,15) mm, uneori ajungându-se până la 0,5 mm. Prin răzuire abaterea de la planitate este de 0,002 mm/1000 mm lungime cu circa 30 puncte de contact pe suprafaţă de 25 x 25 mm, iar rugozitatea Ra = (0,4 … 0,8) µm. Operaţia de răzuire, deşi cu productivitate redusă, nu se poate înlocui la finisarea pieselor cu mişcări relative în maşini şi aparate de mare precizie, la finisarea ghidajelor maşinilor unelte, la recondiţionarea cuzineţilor lagărelor de alunecare, la finisarea suprafeţelor cu forme netehnologice care, din acest motiv, nu se pot finisa prin metodele existente. d. Suprafinisarea, ca metodă de netezire a suprafeţelor s-a extins şi la prelucrarea suprafeţelor plane. Operaţia se execută cu bare abrazive de granulaţie foarte fină, cu material abraziv corespunzător materialului prelucrat Barele abrazive execută mişcarea rectilinie alternativă I cu o frecvenţă între (350 … 1500) c.d/min, cu amplitudinea de (2 … 6) mm. Lăţimea totală a barelor trebuie să acopere între (30…60)% din suprafaţa piesei iar lungimea lor să depăşească lungimea piesei. Piesa execută mişcarea II. Barele abrazive se apasă pe suprafaţa piesei cu o presiune de (0,01 … 0,05) daN/mm2. Prelucrarea se execută în prezenţa lichidului de răcire-ungere format din 10 părţi petrol şi o parte ulei de turbină. În urma prelucrării rezultă o rugozitate Ra = (0,1 … 0,3) µm. e. Netezirea prin deformare plastică la rece. Prelucrarea prin deformare plastică la rece a suprafeţelor urmăreşte: - netezirea suprafeţelor, operaţie prin care se urmăreşte îmbunătăţirea calităţii de suprafaţă şi o ecruisare a stratului pe o adâncime de (0,02…0,3) mm; - durificarea stratului superficial prin care se obţine o ecruisare pe o adâncime de (0,3…2,5) mm; - îmbunătăţirea rezistenţei la oboseală pentru care grosimea stratului ecruisat depăşeşte 2,5 mm, putând ajunge până la (8…10) mm. Metodele de ecruisare şi durificare a suprafeţelor plane sunt frecvent folosite în prelucrarea finală a ghidajelor.

Page 127: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

128

Netezirea şi durificarea suprafeţelor plane ale ghidajelor maşinilor unelte se execută prin lovire cu bile şi prin rulare cu capete de rulat cu role sau bile. Prin lovire cu bile se foloseşte un dispozitiv, care drept element principal are un disc, cu un număr de rânduri de canale radiale, număr care depinde lăţimea suprafeţei în care sunt introduse bile cu dimensiuni specifice operaţiei. Bilele se deplasează liber în canalele radiale şi sunt împiedicate a ieşi printr-un guler (sau un inel cu găuri fixat pe periferia discului) cu diametrul mai mic decât al bilelor practicate la capătul dinspre periferia discului. În funcţie de dimensiunea bilei se realizează o anumită adâncime h a stratului influenţat. Pentru netezirea suprafeţelor plane prin rulare cu bile centrifugate în vederea obţinerii unei rugozităţi de suprafaţă rca = 0,4 µm, se recomandă regimul de rulare dat în tabelul 9.3 în funcţie de materialul piesei. În fig. 5.32 se prezintă un dispozitiv complex pentru rularea ghidajelor prin lovire cu bile.

Fig. 5.32. Rularea de netezire a ghidajelor prin

lovire cu bile centrifugate

Page 128: Mtf Compact

Tabelul 5.3. Regimul de rulare cu bile centrifuge. Material Dimensiunea Regimul de prelucrare Duritatea, HB

Prelucrarea

Ra μm

Diametrul sculei,mm

Viteza, m/s

Avans, mm/rot

Nr.treceri Nr.lovituri pe mm

Înaintea rulării

Creşterea HB%

prealabilă Înainte De rulare

După rulare

Oţel călit Ø 40x350 300 28,5 0,04 3 5 360 21 Rectificat 0,8 0,4 OLC 45 Ø 60 x 65 270 25,7 0,08 2 14 412 17 Rectificat 0,8 0,4 OL 40 Ø 35 x 240 270 25,7 0,16 3 12 159 55 Rectificat 0,8 0,4 Fontă cenuşie

Ø 36 x 210 270 15,5 0,08 2 15 210 30 Rectificat 0,8 0,4

Fontă Ø 26 x 165 270 12,7 0,08 3 17 128 61 Strunjire de finisare

3,2 0,4

Bronz Ø 78 x 50 270 15,5 0,08 1 2 150 37 Strunjire de finisare

0,8 0,4

Duraluminiu Ø 35 x 250 270 12,7 0,08 2 12 132 30 Strunjire de finisare

1,6 0,4

Page 129: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

129

Netezirea şi durificarea suprafeţelor plane se poate face cu capete de rulat frontale, cu bile sau role, cu diametrul mai mare decât lăţimea suprafeţei plane. Capul de rulat are mişcare de rotaţie, iar piesa mişcare de avans. În tabelul 5.4 sunt prezentaţi parametri de lucru la prelucrarea ghidajelor.

Tabelul 5.4. Regimul de rulare a suprafeţelor plane cu capete cu role

Dimensiunile rolei, mm Forţa de apăsare, kN

Avansul, mm/c.d.

Viteza de rulare, m/min

Diametrul Raza de atac

50 70 70 105 240

50 70 100 150 200

5 10 14 30

50 şi peste

0,8…1,5 1,3…2,0 1,8…2,5 2,0…2,8 2,5…3,0

15…30

5.5. PRELUCRAREA GĂURILOR PRINCIPALE ŞI AUXILIARE ALE CARCASELOR

5.5.1. Forme constructive Găurile principale sunt suprafeţe care necesită precizii (dimensionale, de formă şi de poziţie reciprocă) şi rugozităţi mai ridicate în comparaţie cu alte suprafeţe ale carcaselor. În fig. 5.33 sunt prezentate principalele tipuri de alezaje principale. Gările auxiliare care sunt în general găuri de fixare, au diametre mici şi sunt dispuse pe grupe, având condiţii de poziţie reciprocă privind pasul, circumferinţa de dispunere. Mai pot fi condiţii legate de poziţia grupei de alezaje faţă de axele de simetrie ale piesei, faţă de suprafeţele plane de aşezare, sau faţă de alte grupe de găuri.

Page 130: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

130

Fig. 5.33. Forme constructive de alezaje principale ale carcaselor

Page 131: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

131

5.5.2. Precizia găurilor Din punctul de vedere al preciziei găurile se împart în două mari

categorii: - găuri cu precizie scăzută, caracterizate prin dimensiuni libere, sau

cu toleranţe corespunzătoare treptelor de precizie (12…16) (în general alezaje auxiliare);

- găuri precise, cu toleranţe corespunzătoare treptelor de precizie (6…11).

Găurile precise, în afară de precizie dimensională trebuie să mai satisfacă încă:

- rugozitatea suprafeţelor Ra = (1,6…3,2) µm; - abaterile de la forma geometrică corectă: conicitate, ovalitate,

poligonalitate să se menţină în limitele câmpului de toleranţe. Pentru găurile mai precise de tipul alezajelor cilindrilor hidraulici alezajele pentru bolţul pistonului etc., condiţiile referitoare la abaterile de formă sunt mai exigente (mai mici decât toleranţa la dimensiune), situaţie care se menţionează pe desenul de execuţie;

- abaterile de la perpendicularitatea suprafeţelor frontale prelucrate faţă de axa găurii să nu depăşească (0,03…0,1) mm pe lungimea razei de 100 mm.

Metodele de prelucrare a găurilor, folosite în industria constructoare de maşini depind de precizia de prelucrare impusă şi de calitatea suprafeţelor, începând cu operaţii de burghiere şi continuând cu lărgire, adâncire, alezare, strunjire, filetare, canelare, canale de pană, broşare, rectificare. În situaţii speciale se impun operaţii de netezire, de tipul strunjire de netezire, lepuire (rodare), honuire.

Trebuie să se precizeze de la început faptul că prelucrarea găurilor, indiferent de metodă, se face în condiţii mult mai dificile decât prelucrarea suprafeţelor exterioare, de revoluţie sau plane, datorită rigidităţii mult mai mici a sculei, a ghidării acesteia şi a condiţiilor mult mai grele de lucru.

5.5.3. Prelucrarea găurilor prin burghiere Scopul operaţiei este acela de a obţine găuri în material plin, fig.

5.34. Prin burghiere se asigură de regulă treptele de precizie (11…15) şi rugozitatea suprafeţelor Ra = (6,3…12,5) µm.

Page 132: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

132

a. Maşini unelte. Operaţiile de burghiere se execută în special pe maşini de găurit de tipul cu coloană sau radiale, maşini de alezat şi frezat, strunguri. Alegerea tipului de maşină depinde de dimensiunile găurilor, de dimensiunile de gabarit şi de configuraţia piesei, de poziţia găurilor faţă de suprafaţa de aşezare a piesei.

Maşinile de găurit cu coloană se folosesc pentru prelucrarea pieselor mici şi mijlocii, cu diametre ale găurilor cuprinse între (0,2…70) mm. Poziţia fixă a arborelui principal şi a mesei maşinii presupune, pentru reglarea poziţiei corecte a axei arborelui principal (deci şi a sculei) faţă de axa găurii, deplasarea piesei pe masa maşinii. Pentru asigurarea unei bune perpendicularităţi a axei găurii faţă de suprafaţa de aşezare, pe lângă alte condiţii, este necesară şi blocarea mesei pe ghidaje.

Maşinile de găurit radial prelucrează găuri în piese de dimensiuni mijlocii şi mari, cu diametre cuprinse între (8…100) mm. Un mare avantaj constă în faptul că arborele principal se poate deplasa pe braţul radial al

Fig. 5.34. Schema burghierii

Page 133: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

133

maşinii în orice poziţie de pe suprafaţa unui cerc cu raza egală cu cursa maximă a păpuşii arborelui principal pe braţul radial. Pe aceste maşini piesa este aşezată şi fixată în poziţie convenabilă şi apoi, pentru determinarea poziţiei corecte a axei găurii se roteşte braţul şi se deplasează axul principal pe braţ.

Maşinile de alezat şi frezat orizontal prelucrează găuri în piese de gabarit mare şi foarte mare, cu poziţia axei paralelă cu suprafaţa de aşezare a piesei pe masa maşinii. De asemenea, se prelucrează găuri cu condiţii precise în privinţa poziţiilor reciproce.

Strungurile normale sunt folosite pentru prelucrarea unor găuri concentrice cu suprafeţele exteriore de revoluţie pe care se aşează şi se fixează piesa în mandrină, cu scula fixată în pinola păpuşii mobile. Piesele care necesită mai multe scule pentru prelucrare, printre care şi burghie, se pot prelucra pe strunguri revolver.

În cazul unor producţii de serie mare sau de masă, operaţiile de burghiere se pot executa cu ajutorul unor capete de găurit cu mai multe axe principale, fixate pe maşini de găurit universale, sau pe maşini unelte agregat prevăzute cu capete de găurit multiax.

b. Aşezarea şi fixarea pieselor în vederea prelucrării. În funcţie de tipul maşinii de găurit se pot folosi următoarele metode de aşezare şi fixare a pieselor: Pe maşini de găurit cu coloană

-în cazul producţiei individuale şi de serie mică: • pe masa maşinii unelte, fig. 5.35;

• pe prismă, fig. 5.36; • în menghină, fig. 5.37; • în mandrină, fig. 5.38,

şi depinde de forma şi dimensiunile piesei, pentru prelucrarea găurilor cu axa perpendiculară pe suprafaţa de aşezare a piesei.

Page 134: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

134

Fig. 5.35. Aşezarea piesei direct pe masa maşinii

Fig. 5.36. Aşezarea pieselor pe prisme

Page 135: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

135

În cazul aşezării pieselor pe masa maşinii unelte în situaţia unor găuri străpunse, între masa maşinii şi suprafaţa de aşezare se interpun adaosuri calibrate pentru a permite ieşirea burghiului.

Fig. 5.37. Aşezarea pieselor în menghină

Fig. 5.38. Aşezarea pieselor în mandrină

Page 136: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

136

Fixarea se face cu ajutorul şuruburilor introduse în canalele T ale mesei maşinii, folosindu-se bride şi distanţiere corespunzătoare. Pe prisme, fig. 5.36, se aşează piese de revoluţie în care se practică găuri radiale. Pentru aşezare se folosesc prisme speciale, prevăzute cu un jug, care serveşte şi ca ghidaje pentru burghiu. În menghine, fig. 5.37, se aşează piese de dimensiuni mici şi mijlocii, cu forme paralelipipedice, pentru care, în funcţie de gaură, sunt necesare aceleaşi măsuri de precauţie ca şi la aşezarea pieselor direct pe masa maşinii unelte. În mandrină, aşa cum se observă din fig. 5.38, se execută găuri în piese de revoluţie fixate în mandrină, găuri cu axa paralelă sau coaxială, cu axa piesei. Mandrina se fixează de masa maşinii în sistemul cu bride şi şuruburi. - în cazul producţiei de serie mare şi de masă piesele se aşează şi se fixează în dispozitive speciale prevăzute cu plăci şi bucşe de ghidare, dispozitive aşezate şi fixate pe masa maşinilor de găurit. Pe maşini de găurit radiale - în producţia individuală şi de serie mică piesele se aşează şi se fixează direct pe masa maşinii, pe una dintre laturile orizontală sau verticală, prevăzute cu canale în T în funcţie de poziţia axei găurii faţă de suprafaţa de aşezare, fig. 5.39. Piesele sunt fixate cu bride şi şuruburi; - în producţia de serie mare şi de masă piesele se aşază şi se fixează pe dispozitive prevăzute cu plăci şi bucşe de ghidare. Pe maşini de alezat şi frezat orizontal Aşezarea şi fixarea pieselor se poate face: - direct pe masa maşinii fixarea făcându-se cu şuruburi şi bride; - pe prisme obişnuite reglabile; - pe colţare speciale (recomandate în situaţia în care piesa trebuie fixată cu suprafaţa de reazem în poziţie verticală); - în dispozitive speciale. c. Scule aşchietoare. Prelucrarea găurilor se face cu ajutorul burghielor. Pentru găuri normale la care raportul l/d≤ 5, se folosesc burghie elicoidale, standardizate, iar pentru găuri adânci, cu raportul l/d> 5 se folosesc burghie speciale: cu un singur tăiş principal, lamă, sau inelare. Se mai pot folosi şi burghie elicoidale cu bară prelungitoare în funcţie de lungimea găurii, cu prelucrare întreruptă, în vederea evacuării aşchiilor şi a răcirii burghiului.

Page 137: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

137

d. Procedee de prelucrare prin burghiere. În funcţie de tipul

producţiei şi de condiţiile tehnice impuse găurilor, se folosesc următoarele procedee de prelucrare a găurilor: - găurire după trasare, la care prelucrarea este precedată de operaţia de trasare a axei găurii, fig. 5.40. După trasare, operaţie pentru care se folosesc ace de trasat, se execută găuri de centrare, cu burghie de centrare, sau cu burghie elicoidale scurte, pentru a preveni devierea burghiului. Precizia distanţei

Fig. 5.39. Aşezarea şi fixarea pieselor pe maşini de găurit radial

Fig.5.40.Trasarea axei găurilor.

Page 138: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

138

între axele găurilor este de (0,2…0,3) mm; - găurire simultană a pieselor asamblate. Datorită preciziei scăzute a poziţiei axei găurilor la găurirea după trasare, găurile în piese care se asamblează pot fi astfel executate încât la montare să nu se potrivească. Pentru evitarea unei astfel de situaţii, la producţia de serie mică se foloseşte metoda găuririi după piesa cu care se asamblează. În fig. 5.41 găurile din piesa 1 se execută după trasare, iar cele din piesa 2, care se asamblează cu piesa 1 se execută la locul de montare, folosindu-se piesa 1 pentru ghidarea burghiului; - găurirea în dispozitive cu bucşe de ghidare. Partea cea mai importantă a acestui dispozitiv este bucşa de ghidare a sculei.Bucşele pot fi:

Fig. 5.41. Găurirea simultană a pieselor

care se asamblează

Fig.5.42. Tipuri de bucşe de ghidare: a-fixe; b-schimbabile; c- cu forma

suprafeţei

Page 139: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

139

fixe şi schimbabile (fig.5.42).La burghierea găurilor pe suprafeţe cilindrice se folosesc bucşe de ghidare cu capătul oblic cu scopul de a se preveni alunecarea vârfului burghiului pe suprafaţa piesei la începutul găuririi. Deoarece piesele din fig.5.42c sunt netehnologice, se recomandă schimbarea formei piesei, prelucrându-se prin frezare o suprafaţă plană pe care să fie perpendiculară axa găurii. Burghierea în dispozitive prevăzute cu bucşe de ghidare este mai simplă decât burghierea după trasaj pentru că se înlătură necesitatea portivirii axei burghiului cu axa găurii trasate. Folosirea dispozitivului de găurire este indicată după ce se stabileşte precizia pe care o asigură. Dimensiunea a cărei precizie se urmăreşte este distanţa între axe, sau între axă şi o suprafaţă de referinţă. În fig.5.43 se prezintă eroarea de deplasarea a centrului găurii în cazul burghierii.

În fig.5.44 se prezintă modul de formare a erorii la distanţa L de la axa găurii bucşei de ghidare până la suprafaţa de referinţă R.

Fig. 5.43. Eroarea de deplasare a centrului găuririi

Page 140: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

140

-găurirea pe maşini-agregat se foloseşte pe scară mare în fabricaţia de serie mare şi masă. Maşinile agregat se compun din mai multe capete de găurit prevăzute cu unul sau mai mulţi arbori principali. Capetele se plasează pe batiu în poziţiile necesare, corespunzătoare cu forma pieselor de prelucrat şi cu poziţia găurilor. - găurirea pe maşini de găurit în coordonate Prelucrarea pe maşini de găurit în coordonate se impune atunci când se cere o precizie ridicată între axele mai multor găuri de pe o piesă. În vederea prelucrării, piesa se aşează pe masa maşinii care se poate deplasa, cu o precizie mare , pe direcţiile X şi Y. La maşina de găurit în coordonate tip 2D450, spre exemplu, precizia deplasării este de 0,5mm. Mişcările de deplasare a mesei sunt necesare pentru a stabili poziţia corectă a axelor găurilor faţă de axa burghiului.Poziţia, centrului fiecărei găuri se stabileşte prin coordonat faţă de un sistem de referinţă, de regulă faţă de două suprafeţe plane, perpendiculare ale piesei (fig.5.45) Coordonatele găurilor O1, O2, şi O3 se determină prin calcule geometrice. Pentru coinciderea axei burghiului cu originea coordonatelor se procedează astfel: dacă originea coordonatelor este un punct de pe suprafaţa de prelucrat(axa unei găuri), pe axul principal se fixează un

Fig. 5.44. Eroarea provocată de inexactitatea de execuţie a

dispozitivului

Page 141: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

141

microscop care are două perechi de fire paralele la distanţa de 0,04 mm (fig.5.46). La început se aduce punctual să coincidă cu unul dintre fire, iar

apoi se aduce la mijlocul distanţei, deplasându-l cu 0,02 mm. În mod normal analog şi cu celelalte două fire, asigurând astfel poziţia corectă, exact între cele patru fire. Dacă originea coordonatelor este considerată intersecţia a două muchii perpendiculare, se foloseşte un vizor unghiular (fig.5.47). Pe butonul vizorului unghiular este trasat un riz care coincide exact cu planul vizorului. La început se deplasează masa până când rizul

se găseşte între firele microscopului, după care se scoate vizorul unghiular şi se repetă operaţia pentr a doua muchie a piesei. Dacă prelucrarea se face după metoda coordonatelor polare, piesa se aşează pe o măsuţă care se poate roti în jurul axei verticale. Axa fusului se suprapune cu axa măsuţei şi cu axa piesei. Determinarea poziţiei corecte a axei găurii de prelucrat se face astfel (fig.5.48). Poziţia oricărui punct (care poate să însemne axa unei găuri) 1,2 sau 3, este determinată de razele corespunzătoare şi unghiurile făcute de aceste raze cu direcţia OX. Se

Fig. 5.45. Cotarea în coordonate a unei piese.

Fig.5.46. Vizor circular.

Page 142: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

142

stabileşte ca axa OX să treacă prin unul din puncte (de exemplu 1). Pentru a determina poziţia punctului 2 se roteşte măsuţa cu unghiul α2, şi apoi se deplasează măsuţa pe direcţia OX cu R2. În continuare se procedează în acelaşi mod. Dacă axele mai multor găuri sunt dispuse pe acelaşi cerc, după stabilirea originii se face deplasarea cu raza de dispunere şi apoi de

fiecare dată se roteşte cu unghiul corespunzător. Prelucrarea pe maşini de găurit în coordonate este puţin productivă. Se foloseşte în producţia de unicate sau de serie mică şi nu mai atunci când nu se poate asigura precizia de dispunere a găurii prin alte metode.

Fig.5.47. Vizor unghiular.

Fig. 5.48. Schema prelucrării în coordonate

polare

Page 143: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

143

e. Regimul de aşchiere la prelucrarea găurilor: • Adâncimea de aşchiere: - la găurire:

dt2

= [mm] (5.9)

- la lărgire

D dt2−

= [mm] (5.10)

în care D este diametrul burghiului, mm, d – diametrul iniţial al găurii, mm.

• Avansul se calculează cu relaţia: 0 ,6

s ss C D K= ⋅ ⋅ [mm/rot] (5.11) în care Cs este un coefficient al avansului care de depinde de natura materialului şi de felul prelucrării; Ks – coeficient de corecţie funcţie de lungimea găurii.

• Viteza de aşchiere se calculează cu relaţiile: - la găurire:

v

v

zv

vym

C Dv K

T s⋅

=⋅

[m/min] (5.12)

- la lărgire:

u

v v

zv

ux yu

C Dv K

T t s⋅

=⋅ ⋅

[m/min] (5.13)

Valorile coeficienţilor şi exponenţilor s-au determinat ţinând seama

de condiţiile în care se desfăşoară prelucrarea. • Forţele axiale şi momentele de torsiune - la găurire:

F Fx yx F FF C D s K= ⋅ ⋅ ⋅ [N] (5.14)

M Mx yt M MM C D s K= ⋅ ⋅ ⋅ [N.m] (5.15)

- la lărgire:

F Fx zx F FF C D s K= ⋅ ⋅ ⋅ [N] (5.16)

Page 144: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

144

M M Mx z yt M MM C D t s K= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ [N.m] (5.17)

Pentru coeficienţi şi exponenţi s-au determinat valorile pe cale

experimentală. f. Precizia de prelucrare la burghiere. La burghierea găurilor

normale (l/D≤5) se pot produce abateri caracteristice care pot influenţa precizia de prelucrare.

Precizia la diametrul prelucrat depinde de toleranţa la diametrul burghiului şi de erorile datorate supralărgirii găurii. Supralaărgirea găurii se manifestă, prin majorarea diametrului găurii în raport cu dimensiunea burghiului. Supralărgirea se datorează ascuţirii asimetrice a burghiului ce conduce la apariţia unor forţe radiale P, diferite pe cele două tăişuri care nu se mai echilibrează, iar încărcarea burghiului devine neuniformă. Altă cauză poate fi şi necoaxialitatea părţii aşchietoare a burghiului cu coada lui. O dată cu creşterea adâncimii găurii, creşte şi supralărgirea datorată micşorării rigidităţii sistemului tehnologic, ca urmare a creşterii lungimii în consolă a burghiului. La găuri cu diametrul până la 50 mm, supralărgirea poate ajunge la (0,2 ....1,2) mm. Burghierea cu ghidarea sculei micşorează

supralărgirea. Alte erori care apar frecvent la burghiere sunt înclinarea axei găurii faţă de poziţia corectă şi nerectilinitatea axei (fig.5.49). Cauzele care produc aceste erori sunt ascuţirea nesimetrică a tăişurilor principale, uzura lor neuniformă, aderenţa neuniformă a aşchiilor pe tăişuri etc. Pentru evitarea unor erori mari în privinţa înclinării şi nerectilinităţii axei găurii, se recomandă găurirea prealabilă cu unburghiu scurt, folosirea unor avansuri mici,

Fig. 5.49. Erori de poziţie şi de formă a axei

găurii

Page 145: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

145

ascuţirea corectă şi simetrică a burghiului, burghierea cu ghidarea sculei etc. Pentru a evita abaterile prezentate mai sus se recomandă următoarele: - ascuţirea corectă a burghiului, verificarea repetată a stării de uzură, a depunerilor pe tăiş, a răcirii burghiului, precum şi prelucrarea cu avansuri mici; - centruirea prealabilă cu ajutorul unui burghiu scurt ascuţit la vârf cu un unghi de 90o. Centruirea se recomandă mai ales în cazul prelucrării cu burghie spirale de diametru mici, pe strunguri revolver şi automate; - burghierea cu ghidarea burghiului; - burghierea cu rotirea piesei.

5.5.4. Lărgirea găurilor a. Scopul operaţiei constă în mărirea diametrului găurii obţinute

prin burghiere sau din procesul de semifabricare a piesei. b. Maşinile-unelte folosite pentru lărgire sunt aceleaşi ca la

operaţia de burghiere c. Sculele aşchietoare pentru lărgire sunt fie burghiele elicoidale, fie lărgitoarele (care sunt în fond burghie cu trei sau patru dinţi). Se recomandă lărgirea cu ajutorul lărgitoarelor pentru asigurarea unei precizii mai bune de formă şi de poziţie reciprocă, a găurii, precum şi pentru asigurarea unei precizii mai bune de formă şi de poziţie reciprocă a găurii, precum şi pentru o productivitate mai mare. d. Caracterizare tehnologică. Lărgirea poate fi de degroşare şi de finisare. Lărgirea de degroşare se consideră prelucrarea găurilor neprelucrate (obţinute din semifabricate) asigurându-se precizii în treptele (12…13) şi rugozităţi de suprafaţă Ra = 12,5 µm. Lărgirea de finisare se execută, după lărgirea de degroşare sau după burghiere şi asigură precizii în treptele (10…11) şi rugozităţi de suprafaţă Ra = (0,8…12,5) µm. În cazul găurilor la care axa este deplasată sau înclinată de la operaţia anterioară, se folosesc lărgitoare cu ghidare.

În cazul prelucrării mai multor găuri coaxiale cu diametre peste 40 mm se folosesc lărgitoare cu alezaj, montate pe o bară cu ghidare în ambele părţi, fig. 5.50.

Page 146: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

146

În funcţie de dispunerea găurilor în pereţii carcasei există şi varianta folosirii şabloanelor. e. Regimul de aşchiere a fost prezentat la operaţia de burghiere a găurilor.

Fig.5.50. Lărgirea găurilor

coaxiale

Page 147: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

147

5.5.5. Alezarea găurilor a. Scopul operaţiei este acela de finisare a găurilor, în special în materiale netratate termic, urmărindu-se îmbunătăţirea preciziei dimensionale de formă, precum şi a înălţimii asperităţilor suprafeţei obţinute în operaţia anterioară. b. Maşinile unelte folosite pentru alezare sunt maşinile de găurit, strungurile normale, dar mai ales strungurile revolver semiautomate sau automate, maşinile de alezat şi frezat, maşinile agregat. c. Sculele aşchietoare sunt alezoarele de mână sau de maşină fixe sau reglabile. Există alezoare cu dinţi drepţi, folosite în majoritatea situaţiilor şi alezoare cu dinţi înclinaţi folosite în cazul prelucrării unor găuri cu suprafeţe întrerupte (canale de pană, caneluri etc.). d. Caracteristici tehnologice. Alezarea cu alezorul asigură precizia diametrului în treptele 7 şi rugozitatea suprafeţelor Ra = (0,8…3,2) µm. În cazul alezării succesive (de două, trei ori) când ultimul alezor are tăişuri lepuite, iar bătaia radială a dinţilor nu depăşeşte 0,01 mm, se pot obţine precizii în treapta 6 şi rugozitatea suprafeţelor Ra = (0,4…0,8) µm. Operaţia se execută cu scula în mişcare de rotaţie şi de avans în lungul axei, fie manual, atunci când se urmăreşte calibrarea găurilor cu diametru până la 30 mm, în producţia individuală, fie mecanic, în producţia

individuală şi de serie atunci când precizia diametrelor se încadrează în limitele de precizie ale alezoarelor standardizate. Alezarea nu corectează abaterile de poziţie reciprocă a axei găurii pentru că, în timpul aşchierii, alezajul se autocentrează pe gaură. Pentru a permite autocentrarea alezorului este fixat elastic în arborele principal al maşinii-unelte folosind intermediar o mandrină-oscilantă, fig. 5.51.

Fig.5.51. Mandrină oscilantă

Page 148: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

148

e. Regimul de aşchiere Adâncimea de aşchiere se calculează ca la operaţia de lărgire. Pentru obţinerea unei precizii ridicate şi a unei rugozităţi de suprafaţă cât mai mici se recomandă următoarele valori pentru adâncimea de aşchiere: t = (0,25…0,5) mm/diametru pentru alezarea de degroşare; t = (0,05…0,15) mm/diametru pentru alezarea de finisare. Adâncimi de aşchiere mai mici de 0,05 mm conduc la înrăutăţirea calităţii de suprafaţă datorită alunecării sculei, iar la adâncimi de peste 0,5 mm are loc uzura rapidă a alezorului conducând la înrăutăţirea calităţii suprafeţelor, la apariţia de rizuri. Avansul se calculată cu o relaţie de forma celei de la lărgire, cu alte valori pentru coeficient şi exponent. Viteza de aşchiere pentru alezarea de degroşare se calculează cu relaţia prezentată la lărgirea găurilor cu alte valori pentru coeficient şi exponent, iar la operaţia de finisare, viteza de aşchiere se alege din considerente tehnologice, tabelul 9.5.

Tabelul 5.5. Valori remanente pentru viteza de aşchiere la finisare

Materialul de prelucrat

Rugozitatea Ra, µm Viteza de aşchiere, mm/sec

Oţel cu Rm > 900 n/mm2

1,6 0,8

12 6

Fontă şi bronz 1,6 0,8

15 8

f. Probleme de precizie la alezare. Precizia diametrului suprafeţei alezate depinde de:

- precizia la diametrul alezajului; - natura materialului; - forma piesei (în piesele cu pereţi subţiri există posibilitatea

deformaţiilor elastice). Poate să apară fenomenul de supralărgire datorat: - necoaxialităţii axei găurii cu axa arborelui principal în cazul

folosirii alezoarelor fixate rigid; - bătaia radială a arborelui principal şi a alezorului. Supralărgirea poate avea următoarele valori: - alezor bine ascuţit: (0,005…0,01) mm;

Page 149: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

149

- alezor uzat: (0,05…0,08) mm. Pentru micşorarea supralărgirii se poate acţiona prin: - folosirea mandrinei oscilante; - folosirea lichidelor de răcire-ungere; - alezarea manuală.

5.5.6. Strunjirea

găurilor a. Scopul operaţiei.

Operaţia de strunjire a găurilor se foloseşte pentru prelucrarea de degroşare şi de finisare a găurilor obţinute în prealabil prin turnare, forjare sau burghiere, recomandându-se pentru găurile cu diametrul peste 100 mm.

b. Maşinile-unelte folosite pentru strunjirea găurilor sunt strungurile normale, revolver, carusel, maşini de alezat şi frezat orizontale.

c. Sculele aşchietoare sunt cuţite pentru interior de diferite forme, fig. 5.52 , de interior (a), colţ interior (b), degajat interior (c). d. Caracteristici tehnologice. Strunjirea suprafeţelor interioare pe strunguri se execută, , cu rotirea piesei, avansul fiind realizat pe sculă. Aşezarea şi fixarea pieselor se face în funcţie de strung pe strungurile normale, aşezarea şi fixarea se face în universal (pentru piese de

Fig. 5.52. Tipuri de cuţite de interior

Page 150: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

150

revoluţie) sau în platoul strungului (pentru piese care nu sunt corpuri de revoluţie). Pe strungurile revolver, aşezarea se face în universal, pe platoul strungului, sau în mandrine cu bucşe elastice. Pe strungurile carusel aşezarea se face pe platoul (masa) rotativ al strungului, iar fixarea se face cu ajutorul bacurilor deplasate individual. Pe strungul normal scula se aşează direct în sania port-cuţit atunci când gaura îndeplineşte condiţiile: d < 70 mm, l > 150 mm şi l/d < 5, dacă d > 70 mm, l > 150 mm şi l/d < 5, cuţitele se montează în bare port-cuţit care sunt fixate în suportul port-cuţit. Strunjirea suprafeţelor interioare este mai diferită decât a suprafeţelor exterioare datorită rigidităţii mai mici a sistemului tehnologic şi ca urmare a lungimii în consolă relativ mari a cuţitului (lungime care depinde de lungimea găurii). Strunjirea interioară se recomandă în următoarele situaţii: - la prelucrarea găurilor cu diametre mari; - la prelucrarea găurilor cu diametre nestandardizate pentru care nu se găsesc scule fixe standardizate (burghie, lărgitoare, alezoare); - la prelucrarea găurilor în metale moi, la care lărgirea, alezarea şi rectificarea nu sunt recomandate; - la prelucrarea găurilor în trepte; - în cazul găurilor care sunt coordonate cu alte suprafeţe ale piesei. La prelucrarea pe strung axa găurii rezultă rectilinie şi coincide cu axa de rotaţie a arborelui principal. Dacă ghidajele batiului prezintă abateri de la paralelismul cu axa arborelui principal, piesa rezultă conică. La strunjirea interioară de finisare se obţine curent precizii în treptele (10…11). La o prelucrare mai îngrijită pe maşini-unelte în stare bună de funcţionare, se pot obţine şi treptele (7…9). Rugozitatea de suprafaţă în cazul strunjirii de finisare poate fi Ra = (3,2…6,3) µm. Pe strungurile carusel se pot strunji suprafeţe netede sau în trepte, găuri înfundate. Cuţitele sunt fixate în port-cuţitele de cărucioarele verticale sau în bare port-cuţit, fig. 5.53. Folosirea barelor port-cuţit se recomandă atunci când diametrul găurii nu permite intrarea suportului port-cuţit.

Page 151: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

151

Pe strungurile carusel se recomandă următoarele metode de strunjire interioară: - metoda aşchiilor de probă; - metoda cu limitatori de cursă; - cu prereglarea sculelor. Strunjirea alezajelor principale ale carcaselor pe maşini de alezat şi frezat se face după schema din fig. 5.54. La aceste maşini mişcarea principală, de rotaţie, se realizează de cuţit iar mişcarea de avans longitudinal se poate realiza fie de sculă, fie de piesă. Dacă bara port-cuţit este ghidată la ambele capete, primeşte mişcarea de rotaţie de la arborele principal printr-un cuplaj elastic pentru a exclude influenţa necoaxialităţii arborelui principal şi barei port-cuţit asupra preciziei de prelucrare. Rectilinitatea axei alezajelor se asigură în acest caz datorită coaxialităţii celor două bucşe de ghidare şi prin rectilinitatea barei port-cuţit însăşi. Prelucrarea alezajelor pe maşini de alezat şi frezat orizontale se poate face: - după trasaj; - după metoda coordonatelor; - cu aşezarea piesei în dispozitiv.

Fig. 5.53. Strunjirea interioară pe strungul Carusel

Page 152: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

152

Prelucrarea după trasaj se foloseşte la producţia individuală şi de serie mică, însă nu poate asigura precizia distanţelor dintre axele găurilor de ordinul sutimilor de mm. La metoda coordonatelor poziţia axelor găurilor se stabileşte prin deplasarea mesei maşinii împreună cu piesa şi deplasarea arborelui principal pe direcţii perpendiculare între ele, distanţele de deplasare fiind măsurate cu calibre de lungime şi limitatoare cu comparator, sau cu ajutorul riglelor cu vernier existente pe maşină.

Fig. 5.54. Strunjirea interioară pe maşini de alezat şi

frezat orizontal: a-cu dorn port-cuţit; b-cu bară port cuţit ghidată într-o parte a piesei; c-cu bară port-cuţit ghidată

în ambele părţi ale piesei

Page 153: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

153

Pentru a se putea face această metodă, în desenul de execuţie al piesei, distanţele care determină poziţia axelor tuturor găurilor ce urmează a fi prelucrate, trebuie să fie date faţă de două axe de coordonate rectangulare, care coincid cu bazele tehnologice ale piesei, sau sunt legate prin dimensiuni faţă de aceste baze (fig. 5.55).

Dacă nu este îndeplinită această condiţie, dimensiunile trebuie

recalculate. Prelucrarea alezajelor cu avans executat de masa maşinii sau cu

avans executat de arborele principal, influenţează asupra. preciziei alezajului executat.

a. La strunjirea cu dorn portcuţit în consolă, cu avansul realizat prin deplasarea mesei împreună cu piesa (fig. 5.56), săgeata de încovoiere a dornului datorită forţelor de aşchiere rămâne constantă şi diametrul alezajului pe toată lungimea. Axa găurii va fi rectilinie.

b. La strunjirea cu dorn în consolă, cu avansul executat de arborele principal în timp ce piesa este fixă (fig. 5.57), la sfârşitul cursei încovoierea elastică a dornului poate fi mare, diametrul alezajului rezultă variabil pe lungime, iar axa acestuia se curbează.

Fig. 5.55. Cotarea poziţiei la prelucrarea în coordonate

Page 154: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

154

c. La strunjirea cu bară portcuţit şi cu avans efectuat de masa maşinii unelte (fig. 5 58 ) săgeata de încovoiere a barei rămâne constantă şi ca urmare diametrul găurii rezultă constant pe întreaga lungime. Axa găurii este rectilinie În cazul când celelalte condiţii sunt egale (diametrul şi

Fig.5.56. Schema alezării în consolă cu avansul

mesei.

Fig. 5.57. Schema alezării în consolă cu avansul

arborelui principal

Page 155: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

155

lungimea găurii), săgeata de încovoiere a. barei portcuţit este mai mică decât săgeata dornului în consolă, astfel că precizia necesară se obţine mai uşor.

d. La alezarea cu bară portcuţit şi cu avans executat de arborele

principal, cu piesa fixă (fig. 5.59), săgeata de încovoiere a barei este variabilă din cauza modificării distanţei de la cuţit până la reazem. Gaura prelucrată va avea diametru mai mic la mijloc.

La schemele de strunjire interioară cu avans executat de masă

împreună cu piesa, rectilinitatea axei găurii este influenţată de abaterile de la rectilinite ale ghidajelor pe care se deplasează masa.

Fig 5.58. Schema alezării cu bară de alezat şi cu avansul mesei

Fig. 5.59. Schema alezării cu bară de alezat şi cu avansul arborelui

principal

Page 156: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

156

Abaterile de la paralelismul axe arborelui principal cu ghidajele batiului, duc la necoincidenţa direcţiei de avans a piesei cu direcţia axei de rotaţie a cuţitului. În acest caz, gaura strunjită se obţine o elipsă în secţiune transversală (fig. 5.60).

Raportul semiaxelor elipsei este:

αcos=ba (5.18)

La prelucrarea alezajelor principale apar probleme legate de asigurarea preciziei reciproce şi faţă de alte suprafeţe ale carcasei. Coaxialitatea alezajelor este asigurată prin rigiditatea barelor de alezat şi prin ghidarea lor în bucşe de ghidare. Precizia distanţelor între axele alezajelor, paralelismul, perpendicularitatea şi alte condiţii de poziţie reciprocă, se asigură prin două metode:

- prin ghidarea sculelor în dispozitive cu bucşe de ghidare; - prin reglarea poziţiei în coordonate sau după trasaj. În cazul prelucrării unor găuri în pereţi diferiţi ai carcaselor apar

dificultăţi date de poziţia lor reciprocă. Dacă se prelucrează prin rotirea carcasei la 1800 apare pericolul necoaxialităţii alezajelor; atunci când pereţii nu sunt la distanţe prea mari şi alezajele au diametre relativ mari, se pot prelucra dintr-o parte, fiind asigurată rigiditatea barei port-sculă: dacă pereţii sunt la distanţă mare şi diametrele alezajelor relativ mici, scula este puţin rigidă. Se poate utiliza o soluţie constructivă de creştere a rigidităţii sculei prin utilizarea găurilor prelucrate drept reazeme suplimentare pentru bara port-cuţit.

Fig. 5.60. Erori de formă la alezarea cu cuţit

Page 157: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

157

În cazul carcaselor cu număr mare de alezaje, cu axele dispuse în linie frântă, se recomandă prelucrarea după şablon pentru fiecare parte se execută câte un şablon, în condiţii speciale, cu dispunerea corespunzătoare a axelor alezajelor, iar reglarea se face cu ajutorul plăcuţelor sau cepurilor de ghidare

O complexitate mare caracterizează prelucrarea pe maşini de alezat cu masa fixă a carcaselor cu dimensiuni mari de gabarit, formate din mai multe bucăţi. Pentru astfel de carcase, prevăzute cu plan de separaţie, sunt necesare următoarele verificări suplimentare:

- coinciderea axei arborelui principal, cu planul de separaţie; - coinciderea axei barei de alezat cu axa arborelui principal; - paralelismul axei barei de alezat cu axa arborelui principal. Verificarea carcasei la orizontalitate se face cu nivela în direcţia

axelor x şi y, cu precizia de 0,1 mm /1 metru lungime. Poziţia axei arborelui principal în planul, de separaţie al carcasei, se

verifică prin măsurarea distanţei de la planul de separaţie până la generatoarea unui dorn introdus în arborele principal (fig. 5.61). Axa arborelui principal se află în planul de separaţie dacă:

2Dh =−δ (5.19)

Coaxialitatea barei de alezat cu arborele principal, se obţine în urma verificării alezajului din arborele principal cu alezajul bucşei din montantul de ghidare. Această verificare se face cu o instalaţie optică.

Fig.5.61. Verificarea poziţiei axei arborelui principal

Page 158: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

158

Coinciderea axelor se obţine o precizie de 0,02 mm/1 metru lungime, iar pe lungimea de 6 m abaterea de la coaxialitate nu depăşeşte 0,06 mm; paralelismul axelor se verifică cu precizia de 15 secunde unghiulare.

Verificarea paralelismului barei de alezat cu arborele principal se face separat în două plane: în plan vertical, cu ajutorul nivelei: în plan orizontal, prin măsurarea distanţei barei de alezat la capetele sale, faţă de o bază de verificare laterală, aşezată paralel cu axa arborelui principal.

Găurile auxiliare au de regulă diametre mici şi sunt dispuse pe grupe, cu condiţii de poziţie reciprocă. pentru fiecare grupă legată de pas, circumferinţa, de dispunere, precum şi condiţii de poziţionare a grupei faţă de axele de simetrie ale piesei, faţă de suprafeţele plane de aşezare sau faţă de alte grupe de găuri. Poziţia necesară a găurilor se asigură, de regulă, prin prelucrarea în dispozitive cu bucşe de ghidare şi numai la producţia individuală prelucrarea se face după trasaj.

Prelucrarea găurilor de fixare, în mai multe faze, se realizează prin următoarele procedee:

a - prin deplasarea succesivă a semifabricatului la mai multe posturi de lucru ale maşinii, echipate cu sculele necesare (de exemplu: postul I — burghiu, postul II - lărgitor, postul III - tarod). În acest caz semifabricatul trece de la un post la altul prin rotirea mesei sau prin deplasare de translaţie. La fiecare post toate găurile se prelucrează simultan ;

b - cu poziţia fixă a semifabricatului, prin efectuarea succesivă a fazelor, cu schimbarea. sculelor în arborele principal al maşinii şi cu schimbarea bucşelor dispozitivului cu bucşe de ghidare;

c - prin utilizarea sculelor combinate: burghiu - lărgitor, burghiu - alezor, burghiu – teşitor - lamator etc. Filetarea se execută separat pe maşini de găurit prevăzute cu mandrină de filetare fără bucşe de ghidare.

La fabricaţia de serie găurile de fixare se prelucrează pe maşini agregat sau pe maşini universale prevăzute cu capete de găurit multiax. Prin folosirea unor capete revolver pe arborele principal al maşinii de găurit radial, se înlătură schimbarea manuală a sculelor la prelucrarea succesivă a găurilor.

5.5.7. Prelucrarea găurilor prin broşare Caracteristici tehnologice. Broşarea se foloseşte pentru prelucrarea

diferitelor găuri cilindrice sau profilate. Prelucrarea se realizează dintr-o

Page 159: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

159

singură trecere a broşei care este deplasată în lungul suprafeţei de prelucrat. Se pot broşa găuri cu diametre de (3...300) mm, însă folosirea broşării este în general economică până la diametrul de 80 mm. Broşele cu diametrul mai mic de 3 mm nu sunt suficient de rezistente, iar broşele cu diametre de peste 300 mm sunt atât de masive şi grele încât folosirea lor este nerentabilă.

Prin broşarea găurilor se obţine precizia 7 ISO şi rugozitatea suprafeţei Ra = (1,6…0,4) µm.

Principalul avantaj al broşării, în comparaţie cu alte procedee de prelucrare a găurilor, este productivitatea mare. Deşi broşarea este scumpă, datorită faptului că are o durabilitate mare (permite prelucrarea unui număr de până la 2000 găuri fără reascuţire), se asigură şi o economicitate bună a procedeului, în condiţiile prelucrării unui număr mare de piese, la producţie de serie mare şi de masă.

Dintre dezavantaje se menţionează: complexitatea construcţiei broşelor şi consum mare de oţel rapid şi de aici - costul lor ridicat; dificultatea broşării pieselor nerigide, deoarece la broşare apar forţe de aşchiere mari care pot deforma piesele.

Din punct de vedere al poziţiei relative a suprafeţelor prelucrate prin broşare faţă de alte suprafeţe ale piesei, se deosebesc două tipuri de broşare a găurilor: broşarea liberă şi broşarea coordonată.

La broşarea liberă gaura broşată nu capătă o poziţie determinată faţă de alte suprafeţe ale piesei. În acest caz, nu este necesară fixarea piesei, deoarece aceasta este apăsată pe platoul maşinii de însăşi broşa, în timpul cursei de lucru. Broşarea liberă se foloseşte atunci când gaura, broşată este bază tehnologică pentru prelucrările ulterioare ale celorlalte suprafeţe ale piesei.

La broşarea coordonată trebuie să se obţină precizia poziţiei relative a găurii faţă de alte suprafeţe ale piesei. În acest caz, piesa este fixată precis şi rigid în dispozitiv special pe maşină, iar broşa este ghidată cu ghidaje corespunzătoare.

Maşini-unelte. Se folosesc maşini de broşat orizontale sau verticale. Maşinile de broşat verticale ocupă un spaţiu de producţie de circa (2…3) ori mai mic decât cele orizontale. Pe maşinile de broşat verticale se pot broşa, în general, găuri de lungime mai mică, deoarece cursa maşinii este mai mică. Pentru broşarea simultană a două găuri cu axe paralele în aceeaşi piesă (de exemplu într-o bielă de motor) se folosesc maşini, de broşat speciale, orizontale sau verticale, cu două broşe.

Page 160: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

160

Aşezarea pieselor, pentru broşarea găurilor pe maşini de broşat, aşezarea pieselor se poate face pe un suport rigid sau pe un suport sferic autocentrant. Aşezarea pe suport rigid (fig. 5.62) se foloseşte când suprafaţa frontală de aşezare a piesei este prelucrată în prealabil perpendicular pe axa găurii. Prelucrarea prealabilă a suprafeţei frontale trebuie să se facă într-o singură aşezare cu prelucrarea prealabilă a găurii pentru a obţine condiţia de perpendicularitate.

Dacă suprafaţa frontală nu este prelucrată sau este prelucrată insuficient de precis, piesa se aşează pentru broşare pe un suport sferic autocentrant (fig. 5.88).

Scule aşchietoare. Broşele pentru găuri pot fi: broşe normale acţionate prin tragere şi broşe - poanson acţionate prin împingere. Broşele normale, sunt cele mai răspândite şi sunt solicitate la întindere. Broşele-poanson sunt solicitate la compresiune şi sunt mult mai scurte: (150...300) mm.

Fig. 5.62. Aşezarea piesei la broşare pe un

suport rigid

Page 161: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

161

Dacă la proiectarea sculei lungimea broşei rezultă prea mare, peste (1000…1500) mm, se vor prevedea mai multe treceri de broşare, efectuate fiecare cu câte o broşă şi se obţin astfel garnituri de broşe.

Broşarea se face cu lichide de ungere-răcire: pentru oţel se foloseşte petrol sulfonat, emulsie sau ulei vegetal, iar pentru fontă sau bronz - broşarea se face fără răcire sau folosindu-se uleiuri mixte. Utilizarea lichidelor de ungere-răcire micşorează forţa de aşchiere la broşare cu (20…30)% faţă de broşarea uscată.

Regimul de aşchiere. Determinarea regimului de aşchiere la broşare constă în stabilirea avansului pe dinţi sd şi a vitezei de aşchiere vp. Avansul pe dinte sd reprezintă grosimea stratului aşchiat de un dinte al sculei şi este determinat de diferenţa înălţimilor a doi dinţi succesivi ai broşei. Valoarea avansului pe dinte se stabileşte în prealabil la proiectarea broşei şi este de (0,02…0,05) mm pentru broşe rotunde.

Viteza de aşchiere la broşare depinde de proprietăţile fizico-mecanice ale materialului de prelucrat, de materialul broşei, de precizia diametrului găurii, rugozitatea cerută suprafeţei broşate. Principalul factor care limitează viteza de aşchiere nu este durabilitatea economică a sculei,

Fig. 5.63. Aşezarea piesei la broşare pe un suport

sferic autocentrant

Page 162: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

162

ci rugozitatea şi imprecizia dimensiunilor. Informativ, valorile vitezelor de aşchiere pentru a obţine precizia 7 ISO şi rugozitatea Ra = (6…0,8) µm sunt de (2…4) m/min, la broşarea oţelului.

5.5.8. Prelucrarea găurilor prin rectificare Rectificarea suprafeţelor cilindrice interioare asigură precizia

diametrului în treptele (7…6) ISO şi rugozitatea Ra = (1,6…0,8) µm. Se deosebesc următoarele procedee de rectificare interioară :

- rectificare cu rotirea piesei fixată în mandrina maşinii ; - rectificarea cu piesa fixă pe maşini de rectificat interior planetare; - rectificare pe maşini de rectificat fără vârfuri. A. Rectificarea cu piesa fixată în mandrină, fig. 5.64. Piesa de

prelucrat 1 se fixează în mandrina maşinii şi efectuează mişcarea de rotaţie iar piatra de rectificat 2 execută o mişcare de rotaţie în jurul axei sale, mişcări rectilinii alternative si şi avansul transversal st periodic după fiecare cursă simplă sau la o cursă dublă. Sensurile de rotaţie ale piesei şi pietrei abrazive sunt opuse. Diametrul pietrei de rectificat se ia de obicei (0,7…0,9) din diametrul găurii.

Pentru a se obţine viteza optimă de aşchiere la rectificare, de

(30…35) m/s trebuie ca arborele port-piatră abrazivă să aibă o turaţie foarte mare; la diametre mici ale găurii aceste turaţii devin extrem de mari şi nu pot fi totdeauna realizate De aceea, rectificarea găurilor cu diametru mic se face uneori la viteze mai mici decât cele optime. Rigiditatea mică a arborelui port-piatră abrazivă în consolă, în special pentru găuri mai lungi

Fig. 5.64. Rectificarea interioară cu piesa în rotaţie fixată în

mandrină

Page 163: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

163

şi cu diametru mic, obligă la folosirea unui avans transversal mai mic şi avans longitudinal mai mic decât pentru rectificarea exterioară.

Toate particularităţile sus menţionate fac ca rectificarea interioară să. fie puţin productivă, mai ales pentru diametre mici şi să se caracterizeze printr-un cost ridicat.

B. Rectificarea pe maşini de rectificat interior planetar se foloseşte pentru găuri de diametre mari în piese mari care nu sunt corpuri de revoluţie şi nu pot fi antrenate în mişcare de rotaţie Schema procedeului este redată în fig 5.65. Piesa este fixată pe masa maşinii. Arborele port-piatră abrazivă execută următoarele mişcări : I - rotirea în juru1 axei sa1e, II - mişcarea planetară pe circumferinţa suprafeţei interioare a piesei; III - mişcări rectilinii-alternative în lungul axei găurii; IV - mişcarea de avans transversal.

Procedeul, se caracterizează prin productivitate mică. De aceea în ultimul timp, rectificarea pe aceste maşini este înlocuită cu alezarea fină cu cuţit sau cu honuirea.

C. Rectificarea pe maşini de rectificat interior fără vârfuri se realizează după schema din fig. 5.66. Piesa 1 care trebuie să fie în prealabil rectificată pe diametrul exterior, este ghidată şi sprijinită pe trei role. Rola

Fig. 5.65. Schema rectificării interioare pe maşini de

rectificat planetare

Page 164: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

164

2 cu diametrul mai mare antrenează piesa în rotaţie şi se numeşte rolă conducătoare. Rola de apăsare 3 apasă piesa pe rola. 2 şi pe rola 4, acesta din urmă având rolul de a susţine piesa. Piatra de rectificat execută mişcarea principală de rotaţie, mişcarea de avans longitudinal alternativ şi

mişcarea de avans de pătrundere. La schimbarea, piesei după terminarea rectificării, rola 3 se retrage spre stânga şi eliberând piesa, permite să se introducă automat sau manual piesa următoare. Acest procedeu de rectificare se poate folosi numai pentru piesele care au suprafaţa cilindrică exterioară riguros concentrică cu alezajul de rectificat. Procedeul se foloseşte numai la rectificarea interioară a pieselor cu pereţi subţiri, fabricate în serie mare sau în masă.

Pentru rectificarea interioară după primul procedeu, cu piesa în rotaţie şi fixată în mandrină, se folosesc de obicei maşini de rectificat cu un arbore principal. Dacă la rectificarea piesei se cere respectarea condiţiei de perpendicularitate a suprafeţei plane frontale pe axa găurii, se pot folosi maşini de rectificat cu doi arbori principali, fig.5.67.

Cele mai productive maşini pentru rectificarea interioară cu rotirea piesei fixate în mandrină sunt maşinile de rectificat interior semiautomate.

Fig. 5.66. Rectificarea interioară pe maşini de rectificat fără

vârfuri

Page 165: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

165

Principiul de funcţionare al acestor maşini este următorul, (fig. 5.68): după fixarea piesei în mandrină şi pornirea maşinii, piatra de rectificare se apropie de piesă cu avans rapid, care se modifică automat trecând în avansul pentru rectificarea de degroşare. Urmează rectificarea de degroşare până ce rămâne numai adaosul, pentru rectificarea de finisare. Apoi piatra se retrage rapid din piesă şi este îndreptată automat cu diamant, înainte de rectificarea de finisare. Finisarea se efectuează cu un avans transversal mai mic şi cu o viteză de rotaţie mai mare a piesei. După obţinerea dimensiunii necesare, piatra se retrage rapid din alezajul rectificat şi maşina se opreşte. Controlul alezajului rectificat se face în timpul prelucrării cu calibre speciale, respectiv un calibru pentru degroşare şi unul pentru finisare, care sub acţiunea unui arc tind să intre în alezaj la celălalt capăt (vezi poziţia I, fig. 5.68). Rectificarea de degroşare intră în alezaj; în acest moment este comandată retragerea pietrei pentru

Fig. 5.67. Schema rectificării găurii

şi feţei frontale pe maşini cu doi arbori principali

Page 166: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

166

corectare înaintea finisării. La fel, oprirea maşinii are loc când calibrul de finisare a intrat în alezaj.

Regimul de aşchiere la rectificarea interioară se caracterizează prin următoarele:

a. viteza periferică a piesei are valori de (50... 150) m/min, pentru alezaje cu diametrul de (20…300) mm;

b. avansul longitudinal al discului abraziv se ia în fracţiuni din lăţimea sa şi anume :

- pentru rectificarea de degroşare si = (0,6…0,8)B, mm; - pentru rectificarea de finisare si = (0,2…0,3)B, mm; unde B este

lăţimea discului abraziv; c. avansul transversal si are valorile: - pentru rectificarea de degroşare si = (0,0025…0,005) mm; - pentru rectificarea de finisare si = (0,0015...0,0025) mm.

Fig. 5.68. Schema de lucru pe maşini de rectificat interior

semiautomate

Page 167: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

167

5.5.9. Prelucrări de netezire a găurilor A. Lepuirea suprafeţelor. Prelucrarea prin lepuire a suprafeţelor

cilindrice interioare sau exterioare, precum şi a suprafeţelor plane, se foloseşte ca operaţie finală, asigurându-se rugozităţi ale suprafeţelor prelucrate Ra = (0,05...0,012) µm şi precizii în treptele (5…7) O condiţie necesară pentru dobândirea acestor rezultate este aceea că, înainte de lepuire, piesele trebuie să aibă treptele de precizie (6…8), iar rugozitatea suprafeţelor să fie cuprinsă între (1,6...0,4) µm (tabelul 5.6). Procesul de prelucrare are loc fie datorită acţiunii abrazive a pulberilor abrazive, fie datorită acţiunii combinate (chimice şi abrazive) asupra suprafeţei care se prelucrează. Lepuirea se foloseşte sau numai pentru realizarea unei bune netezimi de suprafaţă, sau se urmăreşte şi netezimea şi precizia suprafeţei.

În funcţie de natura materialului care se prelucrează şi de procedeul de lucru aplicat, materialele abrazive pentru lepuire se împart în două mari categorii:

- materiale abrazive cu duritate mare şi granulaţie mare, folosite la îndepărtarea asperităţilor rămase din rectificare ;

- materiale abrazive cu duritate şi granulaţie mică, folosite pentru netezirea şi lustruirea piesei.

Principalul parametru al procesului, care influenţează productivităţii, este granulaţia materialului abraziv.

În tabelul 5.7 sunt prezentate materialele abrazive folosite la lepuire.

Ca procedee de lepuire se folosesc: - lepuirea cu abrazivi liberi, nepătrunşi, folosind un material abraziv

moale: var de Viena, oxid de crom, oxid de fier etc. Scula de lepuit este din material cu duritate mare. Ca lichid de răcire-ungere, care conţine în suspensie granule abrazive, se foloseşte un amestec de ulei cu benzină sau petrol;

- lepuirea cu abrazivi pătrunşi în suprafaţa sculei. În acest caz scula de lepuit se execută din materiale moi: cupru, plumb; aliaje moi, care reţin în bune condiţiuni granulele abrazive. Se foloseşte ca abraziv pulbere de diamant, electrocorindon, carbură de bor, carbura de siliciu. Granulele abrazive trebuie să fie imprimate în prealabil în suprafaţa sculei, fără a fi tocite;

Page 168: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

168

- lepuirea cu paste abrazive, care exercită nu numai o acţiune mecanică ci şi una chimică, prin oxidarea suprafeţei care se supune prelucrării. Granulele, în mişcarea lor, îndepărtează pelicula de oxid.

Lepuirea se poate executa mecano-manual sau mecanic. La lepuire mecano-manuală una din mişcări, de exemplu, se face manual, iar a doua mecanic. Pentru lepuire mecano-manuală a suprafeţelor cilindrice exterioare scula de rodat se prezintă sub forma unei bucşe (fig. 5.69). În interiorul bucşei cilindrice 1 se află inelul elastic 2, care se poate regla la diametrul necesar, cu ajutorul şuruburilor 3. Piesa de lepuit este prinsă în universalul maşinii-unelte şi execută mişcarea de rotaţie, iar scula de lepuit se deplasează manual cu ajutorul mânerului 4 în lungul suprafeţei cilindrice exterioare a piesei.

Lepuirea mecanică se face pe maşini speciale de lepuit. În fig. 5.70 este dată schema unei maşini verticale de lepuit.

Maşina este prevăzută cu două discuri din fontă cenuşie perlitică 1 şi 2 care sunt rodate perfect unul faţă de celălalt şi care se rotesc în sensuri opuse, cu turaţii diferite. Între discurile de rodat se află un platou-suport 3 în care sunt executate locaşuri cu dimensiuni corespunzătoare pieselor cilindrice care trebuiesc lepuite. Platoul-suport primeşte mişcarea de rotaţie prin intermediul bolţului 4, excentric faţă de axa discurilor. Locaşurile în care se introduc piesele sunt înclinate cu un anumit unghi faţă de direcţia

Fig. 5.69. Dispozitiv pentru lepuirea manuală

Page 169: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

169

radială, cu scopul ca piesele, în afară de rostogolirea în jurul axei lor, să alunece faţă de discul de lepuit, pentru a asigura aşchierea. Discul superior 1 exercită o anumită apăsare asupra pieselor. Pentru aşezarea pieselor, discul superior se poate deplasa în lateral.

Valoarea unghiului de înclinare a locaşurilor influenţează calitatea, suprafeţei prelucrate: prin mărirea unghiului se înrăutăţeşte calitatea suprafeţei însă creşte productivitatea procesului. Se recomandă pentru lepuirea prealabilă α.= 15 o, iar pentru lepuirea finală α = 6 o. Maşinile de lepuit cu două discuri se folosesc atât pentru lepuirea suprafeţelor cilindrice exterioare cât şi a suprafeţelor plane şi paralele.

Un punct de pe suprafaţa lepuită este prelucrat prin deplasarea relativă a sculei de lepuit faţă de piesă după diferite direcţii. Cu cât aceste direcţii mătură un unghi mai mare (cazul cel mai favorabil corespunzând la 360o) cu atât prelucrarea va fi mai uniformă. În plus, cu cât timpul în care scula execută mişcarea relativă după diferite direcţii, are valori mai apropiate, cu atât prelucrarea este mai uniformă. Pentru caracterizarea procesului din aceste puncte de vedere se pot utiliza mărimile:

Fig.5.70 Schema maşinii de lepuit vertical

Page 170: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

170

- unghiul câmpului de suprapunere, definit într-un punct oarecare al piesei, ca fiind unghiul măturat de vectorul vitezei relative sculă-piesă;

- cifra câmpului de suprapunere x, definită ca raport între durata lepuirii după o anumită direcţie şi durata medie a lepuirii după diferitele direcţii ale câmpului de suprapunere.

Pentru determinarea cifrei câmpului de suprapunere x, se poate admite că durata lepuirii după o anumită direcţie este proporţională cu viteza v de rostogolire a discului port-piesă. Ca urmare:

med max min

v 2vxv v v

= =+

unde: vmed şi vmin sunt valorile maximă şi minimă ale vitezei v pe parcursul câmpului de suprapunere.

Din punctul de vedere al parametrilor de aşchiere se fac următoarele precizări:

Presiunile recomandate sunt între 0,5…4 daN/cm2, deşi presiunea reală de lucru este mult mai mare, pentru că suprafaţa portantă este mai mică decât suprafaţa piesei şi este variabilă în timpul prelucrării. Datorită acestui fapt, în cazul, prelucrării oţelurilor călite, la începutul operaţiei productivitatea este de circa 3 µm/min, pentru ca după un timp relativ scurt, productivitatea să scadă la circa 1,5 µm/min.

Pentru viteza de lepuire se recomandă valori cuprinse între 20...150 m/min. La viteze mai mari, productivitatea prelucrării creşte, dar apare încălzirea piesei şi înrăutăţirea calităţii suprafeţei. S-a constatat că rezultatele cele mai bune se obţin pentru viteze în domeniul 20…40 m/min, pentru care temperatura medie a suprafeţei, prelucrate nu depăşeşte 40° C.

În cazul prelucrării prin lepuire cu material abraziv liber, acesta este introdus în zona. de lucru în suspensie, într-un lichid format din apă, petrol, lampant, uleiuri vegetale, emulsii, amestecuri de ulei vegetal, şi petrol lampant, sau ulei vegetal şi seu. Lichidele de lepuire trebuie să îndeplinească două condiţii: să fie rezistente la presiune şi să aibă o acţiune superficială activă.

În tabelul 5.6 se prezintă rugozitatea de suprafaţă la prelucrarea oţelurilor călite, în funcţie de granulaţia materialului abraziv. O largă răspândire a căpătat lepuirea cu paste abraziv care se compun din 60…70% pulbere de carbură de bor sau carbură de siliciu, verde, cu granulaţia 270...320 şi parafină 30...40% , sau cu pulberi de diamant sintetic 20% şi grăsime animală 80%.

Page 171: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

171

Tabelul 5.6. Rugozitatea suprafeţelor la lepuire

Mărimea granulelor, µm Înălţimea asperităţilor, Rmax, µm

1…5 5…10 10…20 20…40 40…60

0,3…0,05 0,6…0,10 1,0…0,20 1,5…0,50 2,0…1,00

Un procedeu mai nou de lepuire îl constituie lepuirea prin jet sub

presiune, sau lepuirea fluidă. Detaşarea materialului de pe suprafaţa piesei se face de către particulele abrazive foarte fine care lovesc suprafaţa de prelucrat cu viteze foarte mari. Vitezele mari de lovire ale amestecului de material abraziv şi apă se realizează în ajutaje, ajungând la valoarea de 700 m/s. Avantajul procedeului constă în faptul că se pot prelucra piese cu forme complicate. În scurt, cu o foarte bună calitate de suprafaţă. Prin această metodă de prelucrare se asigură o durabilitate sporită a suprafeţelor.

O altă metodă relativ nouă de prelucrare de suprafinisare a suprafeţelor o prezintă lepuirea cu perii abrazive.

Page 172: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

172

Tabelul 5.7. Pulberi pentru lepuire

Felul operaţiei de lepuire Materialul piesei

Denumirea pulberii

Culoarea Duritate

Compoziţia Observaţii

Lepuire preliminară sau lepuire de finisare în condiţii puţin riguroase

Oţel, fontă Electrocorindon (corindon sintetic)

Roşiatică, alb, roz, violet deschis

9 Peste 90% Al2O2

-

Lepuire preliminară sau lepuire de finisare în condiţii puţin riguroase

Oţel, fontă, bronz

Carbură de siliciu Verde deschis la cenuşiu

9,3 SiC Mai dur dar mai fragil decât corindonul

Lepuire de finisare Metale dure, carburi, crom dur

Carbură de bor Cenuşiu la negru

9,8 B4C Cost mai mare cu 10…15% ca SiC

Lepuire de supranetezire Oţel netratat, metale moi

Argilă Cenuşiu la alb 6 XAl2O3 + ySiO2

-

Lepuire de finisare Oţel Oxid de crom Verde aprins 7,2 Cr2O3 -

Lepuire preliminară Oţel tratat, metale dure, carburi

Diamant Alb strălucitor 10 C Sub formă de sfărâmături

Page 173: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

173

Periile abrazive constau dintr-un corp metalic în care sunt fixate fibre din material plastic (poliamidă) impregnate cu material abraziv (carbură de siliciu). Folosirea periilor abrazive se poate face în cazul pieselor cu o calitate a suprafeţelor de Ra = (0,6…0,9)µm, cu un adaos de prelucrare de 0,0025 mm, cu rotunjiri ale muchiilor cu rază de (0,25…0,4) mm. Se obţin calităţi de suprafaţă de (0,2…0,25) µm atât pe zone plane, cât şi pe muchii, fără ca dimensiunile piesei să se modifice.

În tabelul 5.8 se prezintă granulaţia materialului abraziv al periilor iar în tabelul 5.9 se prezintă vitezele de rotaţie recomandate pentru perii.

Tabelul 5.8. Granulaţia materialelor abrazive folosite la perii

Granulaţia Rugozitatea Ra, µm Foarte mare 80 Mare 120 Medie 180 Mică (fină) 320

Se foloseşte la perii speciale 0,20…0,25 0,15…0,20 0,10…0,13

Tabelul 5.9. Viteze de rotaţie recomandate pentru perii

Diametrul exterior

alperiei, mm Viteza de rotaţie a

periei, m/min Alezajul periei,

mm

75 100 150 200 250 300 350 380

8000 6000 4000 2400 1750 1500 1200 1150

16 16 22 50 50 50 50 50

B. Suprafinisarea (vibrofinisarea). Finisarea prin vibronetezire se

aplică pentru obţinerea unor suprafeţe cilindrice exterioare cu calitate de suprafaţă foarte bună, reprezentând, unul din procedeele cele mai perfecţionate care permite obţinerea unei rugozităţi de suprafaţă de Ra = 0,1…0,025 µm. Metoda se recomandă pentru reducerea rugozităţii de

Page 174: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

174

suprafaţă sub 0,2 µm şi îndepărtarea stratului superficial defect obţinut la operaţiile precedente.

Suprafinisarea se realizează cu. ajutorul barelor abrazive cu secţiune dreptunghiulară, fixate într-un cap de suprafinisat cu mişcare rectilinie-a1ternativă, de o anumită frecvenţă (fig. 5.71). Piesa are o mişcare lentă de rotaţie, iar capul de suprafinisat o mişcare continuă de avans longitudinal pentru prelucrarea piesei pe toată lungimea.

Lungimea cursei barelor abrazive este de (1…6) mm, iar viteza

mişcării alternative vibratorii este de cel mult (5…7) m/min. Viteza mişcării de rotaţie a piesei se recomandă să se ia:

- la începutul ciclului de lucru Vrot = (2 …4)Valt; - la sfârşitul ciclului de lucru Vrot = (8 …16)Valt,

în care: Valt este viteza mişcării rectilinii-alternative. Barele abrazive sunt apăsate pe suprafaţa piesei de către un arc, iar

forţa de apăsare trebuie astfel reglată încât presiunea specifică să nu depăşească (1... 3) daN/cm2.

O mare influenţă asupra desfăşurării procesului o are ungerea. Ca lichid de ungere se foloseşte un amestec de (80…90)% petrol cu (10..20)% ulei mineral de vâscozitate medie. Se impune filtrarea lichidului. Barele abrazive pot avea lăţimea de maximum 30 mm. La lăţimi mai mari lichidul de ungere nu mai poate pătrunde între piesă şi sculă, apărând frecarea uscată şi tocirea granulelor abrazive.

Înainte de suprafinisare suprafaţa este prelucrată prin rectificare sau strunjire foarte fină. După suprafinisare se obţine o rugozitate de suprafaţă de Ra = 0,012 µm.

Fig. 5.71. Schema suprafinisării

Page 175: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

175

Grosimea stratului de metal îndepărtat la suprafinisare este cuprinsă între limitele câmpului de toleranţe la diametrul suprafeţei finite din care motiv nu se prevede un adaos de prelucrare special. Deoarece capul de suprafinisarere are o fixare elastică, macrogeometria suprafeţei rămâne neschimbată. Există dispozitiv de suprafinisare care se poate monta în locul suportului port-cuţit al strungurilor universale. Prin suprafinisare se pot prelucra suprafeţe de diferite forme.

În funcţie de forma şi dimensiunile suprafeţei care se prelucrează, sau a pieselor cărora aparţin aceste suprafeţe, se recomandă alegerea procedeului de suprafinisare dintre cele prevăzute în tabelul 5.10.

Tabelul 5.10. Procedee de suprafinisare

Procedeul Utilizare Avantaje Dezavantaje

Suprafinisare între vârfuri

Arbori cotiţi, arbori rotor pentru electromotoare, cilindri, arbori lungi, piese de rotaţie complicate etc.

Posibil de prelucrat prin pătrundere sau longitudinal; mişcarea de rotaţie şi de avans se poate asigura pe strung

Este necesară centrarea pieselor; nu se recomandă la producţia de masă, timpi auxiliari mari

Suprafinisare fără vârfuri prin pătrundere

Arbori scurţi, arbori rotor, axe cu came, tije de supape etc.

Timpi auxiliari reduşi, centrarea nu este necesară, posibilităţi de automatizare, de prelucrare simultană a mai multor piese

Necesar tamponare axială, conicitatea rolelor se poate transmite piesei, prelucrarea unei suprafeţe numai cu o sculă

Suprafinisare prin trecere

Bolţuri de piston, coloane de conducere, tije scurte, cilindri hidraulici şi pneumatici, role de rulmenţi, inele de rulmenţi, tije de amortizor etc.

Timpi auxiliari foarte reduşi, pot fi utilizate simultan mai multe bare abrazive, posibilitatea de automatizare, calitate foarte bună de suprafaţă

Nu se recomandă la fabricaţia de unicate

Suprafinisare Căi de rulare la Posibilă Eroarea de formă

Page 176: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

176

profilată rulmenţi, suprafeţe sferice de la ventile, bolţuri sferice

automatizarea, productivitate mare

a profilului nu se poate corecta

Suprafinisare plată cu roţi dinţate

Căi de ghidare cu role, şine de ghidare, liniare, suprafeţe de aşezare pentru preluarea forţelor axiale, suprafeţe frontale la roţile dinţate ale pompelor

Volum de aşchii mare ca la lepuire

Se utilizează numai în cazuri speciale

În cazul vibrofinisării fără centre (poziţia 2 din tabelul 5.10)

reducerea mărimii abaterilor de formă depinde în mare măsură, de reglarea corectă a condiţiilor de lucru ale maşinii de suprafinisat.

Barele abrazive utilizate la suprafinisare sunt din electrocorindon alb şi carbură de siliciu verde, cu liant ceramic. Granulaţia barelor abrazive se alege în funcţie de rugozitatea de suprafaţă care se cere a fi obţinută, astfel:

Rugozitatea Ra, µm Granulaţia barelor

0,4 0,2

0,1…0,05

4…M40 M28…M20 M14…M10

Procesul de aşchiere decurge astfel: la începutul prelucrării

granulele abrazive se găsesc în contact cu vârfurile neregularităţi1or şi rezultă o presiune de contact foarte mare, cu o aşchiere intensă, îndepărtându-se cea mai mare cantitate de aşchii (în 10 secunde înălţimea asperităţilor scade de a 1,24 µm la 0,375 µm). În continuare granulele abrazive se uzează se desprind din liant, apărând granule abrazive noi cu proprietăţi aşchietoare bune. În acest stadiu al prelucrării suprafaţa de contact creşte micşorându-se presiunea specifică. În continuare procesul de aşchiere scade ca intensitate asigurându-se o bună calitate de suprafaţă (după circa 60 secunde înălţimea asperităţilor ajunge la aproximativ 0,05 µm).

Page 177: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

177

C. Honuirea suprafeţelor. Operaţia de honuire se execută pe maşini speciale de honuit, cu scula numită cap de honuit sau hon, formată din mai. multe bare abrazive Capetele de honuit s-au realizat în mai multe variante constructive şi anume: capete de honuit de construcţie elastică (fig. 5.72) şi de construcţie rigidă prevăzute sau nu cu dispozitiv de control activ.

Indiferent de tipul capului de honuit, acesta trebuie să asigure deplasarea radială uniformă, a barelor abrazive, pentru ca în felul acesta, să se realizeze o presiune uniformă pe suprafaţa care se prelucrează. Numărul barelor abrazive montate pe capul de honuit depinde de dimensiunile alezajului care se prelucrează. Pentru diametre până la 200 mm se folosesc capete cu (3…8) bare abrazive, iar pentru diametre mai mari, până la 15000 mm, se folosesc capete cu (8…12) bare abrazive.

Dacă anumite suprafeţe cilindrice exterioare nu pot fi prelucrate

prin suprafinisare, se poate utiliza procedeul de honuire În această situaţie se foloseşte un cap de honuit de o formă specială (fig 5.72).

Barele abrazive se pot fixa simetric sau asimetric pe capul de honuit (fig. 5.73). Fixarea asimetrică prezintă avantajul că are loc o mai bună

Fig. 5.72.Schema de principiu pentru construcţia elastică a capului de honuit:

1-corp cilindric; 2-conuri de reglare; 3- plăci de prindere; 4- suport pentru barele abrazive; 5- arc;6- ax filetat.

Page 178: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

178

autoascuţire şi că abrazivul este utilizat mai productiv. În cazul că uzura s-a produs pe toată lăţimea barei, aceasta se întoarce cu 1800. În funcţie de natura materialului care se prelucrează, se recomandă bare abrazive cu material abraziv din carbură de siliciu sau electrocorindon. Se folosesc granulaţii cuprinse între limitele (J … P), gradele mai moi recomandându-se pentru prelucrări finale de honuire. Se folosesc lianţi ceramici, de bachelită, sau de bachelită grafitaţi.

În tabelul 5.11 se dau recomandări asupra caracteristicilor barelor

abrazive în funcţie de natura materialului de prelucrat şi de rugozitatea necesară a suprafeţelor.

Fig. 5.73. Cap de honuit pentru suprafeţe

cilindrice exterioare: 1- bară- abrazivă: 2-suport conic; 3-dorn de presiune ; 4 - bucşă

conică.

Page 179: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

179

Tabelul 5.11. Caracteristicile barelor abrazive pentru honuire

Materialul de prelucrat

Calitatea suprafeţei,

Ra, µm

Materialul abraziv

Granulaţia Duritatea

Oţel călit HRC>60

0,8 0,4 0,2 0,1

E E E E

6…5 5…4

4…M28 M28…M20

K J…K I…J

I Oţel călit înalt revenit HB=321…363

0,8 0,4 0,2

E E E

6…5 5…4

M28…M20

L K

J…K Oţel nitrurat HB=80

0,8 0,4 0,2

Cn Cn Cn

6…5 5…4

4…M28

J…K J…K I…J

Oţel necălit

0,8 0,4 0,2

E E E

6…5 5…4

4…M28

L…M L M

Oţel cromat

0,4 0,2 0,1

E E E

5…4 4…M28

M28…M20

L L K

Fontă

0,8 0,4 0,2

Cn Cn Cn

6…5 5…4

4…M28

P O…P

N Observaţie: E — material abraziv electrocorindon; Cn — material abraziv carbură de siliciu neagră

Parametrii de desfăşurare a proceselor de honuire sunt:adâncimea de aşchiere, viteza de rotaţie a capului de honuit, viteza rectilinie-alternativă (de translatie) a capului de honuit, presiunea barelor abrazive pe suprafaţa care se prelucrează, unghiul de încrucişare a urmelor granulelor abrazive.

Natura mişcărilor şi urmelor lăsate de granulele abrazive pe

suprafaţa prelucrată sunt prezentate în fig. 5.74.

Page 180: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

180

Adaosurile de prelucrare recomandate sunt prezentate în tabelul

5.12. Tabelul 5.12. Adaosul de prelucrare la honuire.

Natura materialului de prelucrat Adaosul de prelucrare, mm

Producţie individuală

Producţie de serie

Fontă Oţel de cementare, tratat termic Oţel de construcţie, netratat termic Aliaje cromate dure Aluminiu, aliajele lui şi alte metale uşoare Bronz şi alte metale neferoase Materiale sintetice

0,06...0,15 0,06...0,15 0,06...0,10 0,03...0,08 0,05...0,10

0,04...0,08

0,08

0,02...0,06 0,01...0,04 0,02...0,03 0,02...0,08 0,02...0,05

0,05

Din compunerea vitezei de rotaţie cu viteza, rectilinie-alternativă a capului de honuit, rezultă viteza efectivă de aşchiere.

Direcţia de aşchiere este determinată de raportul între viteza de translaţie şi cea de rotaţie a capului de honuit:

Fig.5.74. Cinematica procesului de honuire.

Page 181: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

181

r

t

vv

tg =α (5.20)

în care: vt este viteza de translaţie a capului de honuit, m/min; vr -viteza de rotaţie a capului de honuit, m/min.

Mărimea vitezei efective de aşchiere rezultă din compunerea celor două viteze şi se determină, cu relaţia:

2 2

d t rv v v= + m/min (5.21)

În tabelul 5.13 se prezintă valori orientative pentru vitezele de rotaţie şi de translaţie ale capului de honuit, în funcţie de natura materialului de prelucrat şi a liantului barelor abrazive Tabelul 5.13. Valori orientative pentru vitezele de lucru la honuire Materialul de prelucrat Liant Viteza de

translaţie vt, m/min

Viteza de rotaţie vr, m/min

Unghiul urmelor, o

Oţel nealiat, netratat, cu τ = 50…60 daN/mm

C B

6…9 9…11

14…18 18…22

55 45

Oţel nealiat, netratat, cu τ = 70…80 daN/mm

C B

7…9 10…12

19…23 23…28

45

Oţel tratat cu HRC = 59…61

C B

4…6 5…8

11…17 14…21

40

Fontă cenuşie cu HB = 180…220 sau 14…18 daN/cm2

C B

8…10 10…12

21…26 23…28

45

Fontă nodulară cu HB=180…200 sau 60…70 daN/mm2

C B

7…8 9…10

18…21 20…23

45

Fontă perlitică cu HB = 240…280

C B

6…7 7…9

15…19 18…22

45

Metale uşoare (aluminiu şi aliajele lui)

C B

10…13 12…15

17…22 21…26

60

Metale neferoase (cupru, bronz)

C B

10…13 12…15

17…22 21…26

60

Page 182: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

182

Materiale plastice C B

7…9 10…12

18…23 23…28

45

Observaţie: Cu litera C s-a notat liantul ceramic al barelor abrazive, iar cu litera B — liantul de bachelită

Asupra unghiului de înclinare a urmelor granulelor abrazive, deci a raportului între vitezele capului, de honuit, se face precizarea că pentru operaţia de honuire prealabilă se admite unghiul α = 50 o , iar pentru honuirea finală α =15o.

Presiunea de lucru se recomandă de (1…4) daN/cm2, pentru honuirea prealabilă şi de (0,5…2) daN/cm2 pentru honuirea finală. Pe măsură ce se trece de la honuirea prealabilă la honuirea finală, se reduce presiunea barelor abrazive şi se majorează vitezele capului de honuit astfel încât raportul acestora să nu se modifice valoarea optimă a unghiului de înclinare a urmelor granulelor abrazive, α =15o , pentru obţinerea unei bune calităţi de suprafaţă.

Deoarece între cei trei parametri ai regimului de aşchiere există relaţia de dependenţă (5.20), în practică se stabileşte la început viteza de rotaţie a honului, apoi se modifică viteza de translaţie până când se obţine unghiul recomandat.

Lungimea cursei de lucru se stabileşte în baza schemei din fig. 5.75:

c dl L 2l l= + − [mm] (5.22)

în care: L este lungimea găurii, mm; ld , - lungimea de depăşire a barelor abrazive, mm; l - lungimea barei abrazive, mm.

Lungimea de depăşire l se ia aproximativ 1/31, iar lungimea barelor se alege astfel încât l = (0,5...0,75)L.

Ca lichide de răcire-ungere se folosesc petrolul lampant cu 1,2o C la 20o C (mai ales pentru prelucrarea fontei), sau ulei cu 1,3o C la 20o C; pentru prelucrarea oţelului se recomandă şi un amestec de petrol lampant 90% şi ulei 10%.

Datorită condiţiilor în care se execută operaţia de prelucrare prin honuire (presiune specifică scăzută, temperatura redusă în zona de aşchiere), se obţine o importantă îmbunătăţire a calităţii.

Page 183: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

183

Operaţia de honuire se realizează pe maşini de honuit verticale, orizontale sau înclinate.

Maşinile de honuit verticale se folosesc pentru honuirea alezajelor scurte şi pot fi cu un ax principal, sau cu mai multe axe (de exemplu cu patru axe pentru honuirea simultană a cilindrilor unui motor cu ardere internă).

Maşinile de honuit orizontale sunt mai puţin răspândite şi se folosesc pentru găuri lungi (0,2...10) m şi cu diametre de la 5 la 300 mm. Catedra de Tehnologia Construcţiei de Maşini de la Universitatea Tehnică „Gh.Asachi” Iaşi a proiectat, iar Combinatul de Utilaj Greu a executat pentru nevoile sale, o maşină de honuit în gama de lungimi (20...2000) mm şi diametre (30...300) mm.

Maşinile de honuit înclinate sunt cu destinaţie specială (exemplu pentru honuirea cilindrilor în V ale unor motoare).

Prin honuire se obţine precizia diametrului în treptele de precizie (6…7) şi rugozitatea suprafeţelor Ra = (0,4…0,012) µm.

Fig. 5.75.Lungimea cursei de lucru la

prelucrate prin honuire

Page 184: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

184

5.5.10. Lustruirea suprafeţelor Lustruirea este un procedeu de finisare a fusurilor arborilor de toate

tipurile. Prelucrarea se poate executa cu bandă abrazivă, sau cu scule diamantate.

Lustruirea cu bandă abrazivă are scopul realizării unei calităţi foarte bune de suprafaţă: precizia dimensională şi a formei, geometrice nu se poate îmbunătăţi, trebuind să se realizeze în condiţiile prevăzute în documentaţia de la operaţiile anterioare.

Ca sculă, se foloseşte banda abrazivă cu suport de hârtie, sau textil, pe care se depune, cu ajutorul unui liant, un strat de material abraziv: electrocorindon, carbură de siliciu sau praf de diamant sintetic. Pentru obţinerea unor rezultate bune se recomandă următoarele viteze de aşchiere ale benzii abrazive:

- pentru prelucrarea oţelului carbon: (30…35) m/s.; - pentru prelucrarea oţelului aliat: (20...30) m/s ; - pentru prelucrarea fontei (25...45) m/s.; - pentru prelucrarea, aluminiului: (35…50) m/s. Datorită elasticităţii benzii textile, există şi posibilitatea lustruirii

razelor de racordare (situaţie favorabilă în cazul lustruirii fusurilor arbori lor cotiţi). Rugozitatea de suprafaţă se obţine ca valoare medie Ra = 0,2 µm.

Page 185: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

185

CAPITOLUL 6

TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PISTOANELOR 6.1. DESTINAŢIA FUNCŢIONALĂ, CLASIFICARE ŞI

CARACTERISTICI CONSTRUCTIVE Pistoanele sunt piese de maşini cu mişcare rectilinie alternativă de

translaţie şi sunt elemente componente ale motoarelor cu ardere internă, compresoarelor cu piston, maşinilor cu aburi, pompelor, suflantelor etc.

Construcţia pistoanelor este determinată de tipul maşinii şi de condiţiile de funcţionare.

Pistoanele motoarelor cu ardere internă îndeplinesc următoarele funcţii principale:

- asigură transformarea energiei termice a fluidului motor în lucru mecanic disponibil la arborele cotit;

- împreună cu segmenţii etanşează cilindrul în ambele sensuri: împiedică scăpările gazelor de ardere spre carter şi pătrunderea uleiului în exces spre camera de ardere;

- transmit spre cilindru o parte din căldura degajată prin arderea combustibilului.

În condiţiile funcţionale arătate, pistonul este supus la solicitări mecanice mari, cu caracter alternativ şi totodată, la solicitări termice importante (cu şocuri termice repetate).

Pistoanele pentru compresoare realizează comprimarea diferitelor gaze: aer, gaze utilizate în industria frigorifică, gaze utilizate în industria chimică etc., sunt supuse la solicitări mecanice mari, în special la compresoare cu presiuni înalte, insa solicitările termice sunt în general mult mai reduse în comparaţie cu pistoanele motoarelor cu ardere internă.

Page 186: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

186

Clasificarea pistoanelor se poate efectua după mai multe criterii, însă din punct de vedere tehnologic este deosebit de importanta clasificarea după forma constructivă. După criteriul formei constructive se deosebesc:

- pistoane tip pahar, utilizate la motoare cu ardere internă şi compresoare (fig. 6.1. a); acestea sunt pistoane cu simplu efect, la care fluidul de lucru acţionează pe o singura faţă frontală;

- pistoane-disc utilizate la compresoare şi maşini cu abur (fig. 6.1. b); pistoanele-disc sunt cu dublu efect, deoarece fluidul acţionează alternativ pe ambele feţe ale pistonului;

- pistoane diferenţiale (etajate), având mai multe suprafeţe active de diametre diferite, care lucrează simultan în cilindri coaxiali cu diametre corespunzătoare (fig. 6.1. c). Se utilizează la compresoare cu mai multe trepte, pentru presiuni mari;

- pistoane cu supape, prevăzute cu locaş pentru centrarea şi fixarea supapei de admisiune în capul pistonului, se folosesc la unele compresoare;

- pistoane plonjoare care sunt lungi şi netede, lipsite de canale pentru organe de etanşare (fig. 6.1. d) sau prevăzute cu caneluri cilindrice care etanşează prin efectul de labirint; se folosesc la pompe hidraulice, pompe de injecţie (pistonaşul elementului de pompare), la unele compresoare etc.

Condiţii de funcţionare dintre cele mai grele şi condiţii de precizie şi calitate a suprafeţelor foarte exigente există pentru pistoanele motoarelor cu ardere internă, astfel încât şi procesele tehnologice de prelucrare a acestor pistoane se caracterizează prin cea mai mare complexitate. De aceea, în acest capitol se tratează tehnologia de fabricaţie a pistoanelor tip pahar, pentru motoare cu ardere internă, cu unele referinţe sumare şi pentru alte tipuri de pistoane, de construcţie mai simplă.

Principalele părţi componente ale pistonului de tip pahar (fig. 6.1. a) sunt:

- capul pistonului care preia presiunea gazelor; - regiunea port-segmenţi (RPS), cu mai multe canale circulare în

care se introduc segmenţii de compresie şi segmenţii de ungere; numărul canalelor pentru segmenţi poate fi de la 3 ... 4 la motoare cu turaţie ridicata până la (5 ... 7) la motoarele Diesel cu turaţie scăzută;

- mantaua pistonului care ghidează pistonul în cilindru şi transmite forţa normală peretelui cilindrului;

- bosajele (umerii) pistonului în care se montează bolţul. Capul pistonului poate fi plan sau profilat (cu degajări), în funcţie de arhitectura

Page 187: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

187

camerei de ardere şi poziţia supapelor. Forma plană a capului asigură o suprafaţă minimă de contact cu gazele de ardere şi este uşor de prelucrat.

La motoare cu ardere prin compresie cu injecţie directă, capul pistonului este prevăzut cu o degajare cu diferite forme, corespunzătoare cu forma şi direcţia jeturilor de combustibil.

Montarea pistonului are de obicei formă cilindrică, însă la unele pistoane din aliaje de aluminiu, pentru motoare rapide de automobile, mantaua este prelucrată oval în zona bosajelor, axa mică a elipsei fiind pe direcţia axei găurilor pentru bolţ. Această formă ovală ţine seama de faptul că datorită acumulărilor de material din zona bosajelor, pistonul se dilată mai mult în dreptul acestor bosaje; prin dilatarea termică, pistonul cu forma iniţială eliptică, tinde sa devină cilindric, evitându-se griparea. La pistoane

Fig. 6.1. Forme constructive de pistoane

Page 188: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

188

rigide se poate prevedea şi ovalizarea pistonului pe toată lungimea sa, deseori ovalitatea fiind variabilă pe lungime.

Deoarece RPS se dilată mai intens faţa de restul corpului pistonului, în unele cazuri RPS se prelucrează la o formă uşor conică, iar alteori se strunjeşte cilindric în trepte sau se realizează o formă bombată (forma butoi) a profilului longitudinal al pistonului.

Pistoanele motoarelor cu carburator (motoare cu aprindere prin scânteie - MAS) pot fi prevăzute cu fante orizontale, oblice sau în forma de T sau H în manta care determină crearea unei mantale elastice, deoarece fanta preia dilatările termice, evitându-se pericolul de gripare. Pistoanele motoarelor Diesel sunt lipsite de fante (tăieturi) în manta, deoarece acestea micşorează rigiditatea pistonului; de asemenea şi pistoanele din fontă se execută fără fante.

Dilatarea pistoanelor din aliaje de Al este mult micşorată prin încastrarea unor plăcuţe din invar (aliaj cu conţinut de 36% Ni şi 64% Fe) în zona bosajelor, în timpul turnării pistonului. Invarul are coeficientul de dilatare de 30 de ori mai mic decât al aluminiului şi împiedică dilatarea intensă. Deoarece soluţia constructivă cu utilizarea invarului este scumpă, în prezent se folosesc plăcuţe din oţel de calitate fixate pe periferia materialului piesei. La încălzire, datorită coeficienţilor de dilatare diferiţi ai aliajului de Al şi oţelului, apar tensiuni interne care reţin dilatarea pistonului pe anumite direcţii.

Pistoanele bimetalice termoreglabile descrise, denumite şi pistoane autotermice, permit să se asigure un joc minim în ajustajul piston-cilindru.

În scopul măririi rezistenţei la uzura şi pentru uşurarea rodajului, la pistoanele din aliaje de aluminiu se aplică acoperiri cu staniu, plumb, grafit sau oxidarea electrolitică şi oxidarea chimică a mantalei. Detalii asupra tehnologiilor acoperirilor de protecţie ale pistoanelor vor fi prezentate la sfârşitul subcapitolului 6.4.

Pistoanele-disc nu sunt prevăzute cu gaură transversală pentru bolţul pistonului, fiind asamblate cu tija pistonului prin intermediul alezajului coaxial cu suprafaţa cilindrică exterioară. Aceste pistoane fac parte din punct de vedere tehnologic din clasa discuri şi prezintă o tehnologie de prelucrare mecanica mai simplă, specifică acestei clase de piese; din acest motiv tehnologia pistoanelor-disc nu este prezentată în acest capitol.

Page 189: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

189

6.2. CONDIŢII TEHNICE PENTRU EXECUŢIA PISTOANELOR

Principalele condiţii tehnice pentru execuţia pistoanelor de motoare

cu ardere interna, pentru automobile şi tractoare, sunt următoarele (fig. 6.2):

- diametrul mantalei D1 trebuie obţinut cu precizie ridicată, cu

toleranţe în treapta 5 de precizie. Deoarece respectarea acestor toleranţe presupune creşterea manoperei de execuţie şi este neeconomică, prelucrarea se face cu toleranţe de fabricaţie mărite, corespunzătoare preciziei 6 sau 7 şi se recurge la sortarea pistoanelor pe grape dimensionale după diametrele efective ale mantalei, astfel încât toleranţa pe grupa de sortare sa fie corespunzătoare preciziei 5. Pentru pistoanele cu manta ovală, sortarea se face după diametrul maxim (corespunzător axei mari a elipsei pe direcţie perpendiculară pe axa găurilor pentru bolţ). În acelaşi timp, se realizează şi sortarea dimensională a cilindrilor sau cămăşilor de cilindru în acelaşi număr de grupe, urmând ca asamblarea sa se execute

Fig. 6.2. Condiţii tehnice de execuţie ale

pistoanelor

Page 190: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

190

prin împerecherea pieselor din aceeaşi grupă (prin metoda asamblării selective).

Abaterile de la forma geometrică a suprafeţei cilindrice a mantalei - ovalitatea şi conicitatea - trebuie să se încadreze în 1/3 din toleranţa grupei de sortare dimensională.

- dilatarea termica fiind mai intensa în zona capului pistonului, diametrul D2 al regiunii port-segmenţi este ceva mai mic decât diametrul D1 pentru a preveni griparea. În acest scop toleranţele la diametral D2 sunt mai mari, în treapta de precizie 7 sau 8 (cu abateri limită numai în minus).

- diametrul d al găurilor pentru bolţ se execută cu toleranţe în treapta 5 de precizie, iar dacă asamblarea cu bolţul se realizează prin sortare, în treapta 6. Sortarea pistoanelor şi a hoiturilor de piston se face în (2 ... 5) grape cu toleranţa de (2.....3) μm pe grupa de sortare. Abaterile de ovalitate şi conicitate ale găurilor de bolţ sunt maxim admise la (30......40)% din toleranţa pentru diametrul găurilor.

- înălţimea h a canalelor pentru segmenţi se prevede cu toleranţe de (0,02 ... 0,035) mm, în funcţie de dimensiunea h, cu abateri limită numai în plus, pentru a asigura jocul axial dintre canale şi segmenţi. Suprafeţele laterale ale canalelor trebuie să fie paralele între ele şi perpendiculare pe axa pistonului cu abateri admise de (0,05 ... 0,10) mm.

- abaterea de la perpendicularitatea axei găurilor pentru bolţ faţă de axa de simetrie a pistonului este admisă la (0,03 ... 0,05) mm, măsurată la lungimea de 100 mm de la intersecţia axelor.

- dezaxarea admisă a alezajului bolţului faţă de axa pistonului este de (0,1......0,3) mm. Se precizează însă că în unele cazuri, la motoarele având cursa scurtă, pentru a atenua bascularea pistonului şi deci bătăile lui pe cilindru, axa alezajului bolţului se execută intenţionat dezaxate faţa de axa pistonului, la distanţa e = (0,015 ... 0,030)D.

- distanţa k dintre axa găurilor pentru bolţ şi capul pistonului se executa cu toleranţe de (+ 0,05 ... ± 0,10) mm. Precizia acestei dimensiuni influenţează înălţimea şi respectiv volumul camerei de ardere. Rugozitatea suprafeţelor prelucrate trebuie să fie: - pentru suprafaţa exterioară a mantalei Ra (0,8 ... 0,2) μm; - pentru găurile de bolţ Ra = (0,8 ... 0,2) μm, această calitate ridicată a suprafeţei fiind necesară pentru păstrarea caracterului ajustajului cu bolţul şi pentru mărirea rezistenţei la uzură.

Page 191: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

191

Toleranţa pentru masa pistoanelor care se montează pe acelaşi motor se prevede în limitele de (0,5 ... 2)% din masa totală a pistonului prelucrat, în funcţie de tipul motorului (turaţia, numărul cilindrilor etc.)

În STAS 6688-62 sunt date condiţii tehnice pentru pistoane din aliaje de Al pentru motoare de autovehicule şi compresoare auto, turnate în cochilii metalice.

6.3. MATERIALE ŞI SEMIFABRICATE PENTRU

PISTOANE Utilizarea unor materiale pentru pistoane cu proprietăţi

corespunzătoare condiţiilor de funcţionare prezintă o importanţă excepţională în procesul de exploatare, date fiind condiţiile de lucru grele existente în cazul pistoanelor pentru maşini termice şi mai ales pentru motoare cu ardere internă.

Materialele din care se execută pistoanele pentru motoare cu ardere interna trebuie să posede următoarele proprietăţi:

- rezistenţă mecanică mare şi rezistenţă la oboseală, la temperaturile înalte de funcţionare; - conductibilitate termică ridicată, pentru a transmite cu uşurinţă căldura; - coeficient de dilatare liniară mic, pentru a admite jocuri la montaj cât mai mici între piston şi cilindru; - duritate suficientă la temperaturi normale şi la temperaturi înalte de funcţionare; - rezistenţa ridicată la uzură şi rezistenţă bună la coroziune; - densitate mică, pentru ca forţele de inerţie datorite pistonului să fie cât mai reduse; - să se poată turna sau să se forjeze cu uşurinţă, de asemenea să prezinte o bună prelucrabilitate prin aşchiere.

Pistoanele pentru maşini termice se execută din următoarele categorii de materiale:

- aliaje de aluminiu, folosite în construcţia de motoare şi pentru unele compresoare cu viteze mari;

- fonta, pentru motoare în doi timpi, MAC cu cilindri de diametre mari (peste 450 mm), compresoare şi maşini cu abur;

- oţel, folosit pentru pistoanele maşinilor cu abur şi destul de rar pentru pistoanele motoarelor cu ardere internă.

Page 192: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

192

Principalele avantaje ale aliajelor de aluminiu pentru pistoane în comparaţie cu fonta sunt următoarele: - conductibilitate termică de (3-4) ori mai mare; - densitate de (2,5 ... 3) ori mai mică (2,7 ... 2,8 g/cm3); - posibilitatea de a obţine semifabricate turnate mai precise, cu adaosuri de prelucrare minime, prin utilizarea turnării în cochile.

Ca dezavantaje ale pistoanelor din aluminiu se menţionează: - cost mai mare al materialului; - rezistenţa mecanică şi rezistenţă la uzura mai redusă decât ale fontei; - coeficient de dilatare mai mare şi care diferă mult de cel al cămăşilor de cilindru din fontă, ceea ce impune mărirea jocului dintre piston şi cămaşa cilindrului în stare rece.

Aliajele de aluminiu pentru pistoane se împart în două grupe principale:

- aliaje complexe cu baza de Al-Cu, din grupa Al-Cu-Mg-Ni. Cuprul este principalul element de aliere care durifică aliajul,

magneziul măreşte rezistenţa la rupere şi duritatea, rezistenţa la temperaturi mari şi rezistenţa la coroziune, nichelul măreşte rezistenţa aliajului la temperaturi înalte.

Aceste aliaje se caracterizează prin rezistenţa mare la cald, conductibilitate termică bună, se prelucrează bine prin aşchiere, însă prezintă unele dezavantaje: coeficientul de dilatare liniară este relativ mare (a = 28 x 10-6, oC-1), au tendinţa de fisurare la solidificarea după turnare, fluiditate mică. Un reprezentant tipic al acestei grupe este aliajul Y, care conform STAS 201/1-89 are simbolul AT Cu4Ni2Mgl; se întrebuinţează pentru pistoanele care lucrează în condiţii deosebit de grele (pentru MAC puternic solicitate termic);

- aliajele complexe cu baza de Al-Si, din sistemul Al-Si-Cu-Mg-Ni (silumin). Aliajele cu baza de Al-Si au coeficient de dilatare liniară mai mic, conductibilitate termică relativ ridicată, rezistenţă mare la uzură care creşte o dată cu mărirea conţinutului de siliciu, proprietăţi mai bune de turnare.

Aliajele cu baza de Al-Si sunt de trei tipuri: hipoeutectice (cu Si sub 11,7%), eutectice (cu Si între 11,7 şi 13,5%) şi hipereutectice (cu Si între 13,5 şi 25%).

Dintre aliajele Al-Si se folosesc pentru pistoanele motoarelor de automobile şi tractoare aliajul hipoeutectic AT Si6Cu4Mn - STAS 201/1-89

Page 193: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

193

şi aliajul eutectic AT Si12Mg1Cu1Ni1MnTi - STAS 201/1-89. Aliajele eutectice Al-Si-Cu-Mg-Ni au proprietăţi tehnologice bune: fluiditate mare şi deci umplere bună a cochilei, sensibilitate mai mică la formarea fisurilor la turnare.

Mărirea conţinutului de Si determină mărirea refractarităţii aliajului, de aceea aliajele hipereutectice se folosesc pentru pistoanele unor MAC puternic solicitate.

La motoarele cu solicitări termice şi mecanice mari, aşa cum sunt motoarele supraalimentate, se folosesc frecvent aliaje de aluminiu pentru deformare, între care aliaje din sistemul Al-Cu-Mg-Fe-Ni. Prin forjarea în matriţa a acestor aliaje se obţine o structură compactă a materialului, fără porozităţi, sufluri, cu rezistenţă mecanică mai mare decât a aliajelor de turnare.

Dintre aliajele de aluminiu pentru deformare se folosesc de exemplu aliajele din grupa AK şi anume: AK2, AK4, AK4-1. Astfel, aliajul AK4 folosit pentru pistoanele de motor de avion se caracterizează prin rezistenţa la rupere Rm = 36 daN/mm2 la 150°C, care scade la Rm - 16,5 daN/mm2 la 300°C, iar coeficientul de dilatare liniară α = 24,9 x 10-6, oC-1.

Fontele folosite pentru pistoane pot fi: fonte cenuşii perlitice (Fc 200 şi Fc 250 – STAS 568-80), fonte aliate cu Cr şi Ni, precum şi fonte cu grafit nodular.

Datorită densităţii mari, fontele îşi găsesc aplicabilitate numai pentru pistoane la motoare lente, cu viteze medii ale pistonului până la 5,5 m/s, şi pentru pistoane de compresor, însă sunt rareori folosite pentru pistoanele motoarelor de automobile şi tractoare.

Fonta cu grafit nodular prezintă un interes deosebit pentru executarea pistoanelor motoarelor Diesel forţate, dată fiind rezistenţa la rupere mai ridicat, până la (50 ... 60) daN/mm.

Oţelurile sunt relativ rar folosite pentru pistoane. La motoare supraalimentate cu presiune medie relativ ridicata pe>12 ... 13 daN/cm2 se folosesc pistoane din două materiale: capul pistonului este din oţel, fiind asamblat cu mantaua din fontă sau aliaj de aluminiu. Se combină astfel rezistenţa mecanică şi termică a oţelului cu proprietăţile mai bune de alunecare ale fontei, respectiv cu masa mai mică a aliajelor de aluminiu.

Materiale ceramice. În fabricaţia de motoare cu piston s-au experimentat şi pistoane din ceramică tehnică, având în vedere avantajele pe care le prezintă ceramicele: rezistenţa la temperaturi înalte, rezistenţa la

Page 194: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

194

uzare şi la atacurile chimice ale produselor de ardere, greutate şi dilatări reduse. Astfel, s-au realizat pistoane din aluminiu cu inserţie ceramică în zona camerei de ardere, precum şi pistoane în întregime ceramice. Se menţionează execuţia unor pistoane cu inserţie din titanat de aluminiu (Al2Ti05) care nu este supus la tensiuni termice importante, datorită unui coeficient de dilatare redus şi care se comportă bine la compresiune.

Pistoane în întregime ceramice s-au executat din nitrură de siliciu sintetizată, la care suprafeţele cu cerinţe tribologice speciale şi cu toleranţe sub 0,05 mm au fost rectificate cu diamant după nitrurarea finală.

Semifabricatele pentru pistoane din aliaje de aluminiu se pot obţine prin turnare în cochile sau prin matriţare. Turnarea pistoanelor în cochile se aplică la producţia de serie mijlocie, serie mare şi de masă, fiind caracterizată prin productivitate ridicată, obţinerea unor pistoane cu adaosuri de prelucrare mici şi precizie ridicată a dimensiunilor, asigurându-se totodată o structură cu granulaţie fină şi proprietăţi mecanice superioare. Cochilele pentru turnarea pistoanelor sunt prevăzute cu miezuri metalice alcătuite din mai multe părţi pentru formarea cavităţii pistonului şi a găurilor pentru bolţ, iar scoaterea miezului după turnare se face pe părţi. În cochila se pot turna pistoane cu forma complicată a calotei, aşa cum este cazul pentru pistoanele motoarelor cu injecţie directă. Pentru obţinerea unei structuri fine, cochilele sunt răcite cu apa care circulă prin circuitul lor de răcire.

În cazul fabricaţiei de masă, turnarea pistoanelor poate fi complet automatizată, pe maşini carusel automate de turnare în cochilă. La aceste maşini, toate fazele procesului de turnare se execută automat: închiderea cochilei, turnarea metalului lichid, deschiderea cochilei şi scoaterea miezurilor, scoaterea pistonului turnat. Metalul lichid este turnat în mod automat din agregatul de topire cu ajutorul unui dispozitiv de dozare.

Semifabricatele din aliaje de aluminiu pentru deformare se obţin prin matriţare, pistoanele matriţate fiind folosite atunci când trebuie să suporte sarcini mecanice mari şi solicitări termice ridicate: în cazul motoarelor forţate pentru autocamioane, motoarelor de curse şi uneori la motoare de autoturisme de clasa superioară. Matriţarea pistoanelor se poate face pe prese cu excentric, prese cu fricţiune sau prese hidraulice (pentru pistoane mari). Aşa cum s-a menţionat anterior, pistoanele matriţate prezintă o rezistenţă mecanică mai mare decât pistoanele turnate, însă costul matriţării este mai ridicat. De obicei, matriţarea se execută din metal

Page 195: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

195

laminat sau preforjat, iar nu direct din lingou, pentru a se evita formarea de fisuri la deformare.

Pistoanele din fonta perlitică şi fonta nodulară se toarnă în forme de amestec de formare, executate mecanic, după modele metalice şi cu miezuri din amestec de formare. La acest procedeu de turnare se poate produce deplasarea miezului în formă la turnarea metalului lichid, astfel ca rezultă o grosime neuniformă a pereţilor semifabricatului şi de aceea este necesar să se prevadă adaosuri de prelucrare mai mari, de 4-6 mm pe diametru. Această particularitate, împreună cu faptul că găurile de bolţ nu se prevăd de obicei de turnare, are drept consecinţă o valoare scăzută a coeficientului de utilizare a materialului, de (0,4 ... 0,55). Este însă de precizat că pentru pistoanele din fontă cu diametre mai mari ale găurilor de bolţ, semifabricatul este turnat cu aceste găuri.

6.4. TRATAMENTE TERMICE ŞI ACOPERIRI ALE

PISTOANELOR Semifabricatele de pistoane din aliaje de Al se supun unor

tratamente termice în scopul măririi rezistenţei mecanice şi a durităţii, precum şi pentru înlăturarea tensiunilor interne apărute în timpul turnării.

Tratamentele termice caracteristice pentru pistoane din aliaje de Al sunt călirea, urmate de îmbătrânire artificială. Prin tratamentul de călire are loc trecerea în soluţie solidă a fazelor Mg2Si, Al2Cu etc., iar la îmbătrânire se produce precipitarea dispersă a acestor faze, ceea ce determină durificarea puternică a aliajului.

De asemenea, prin îmbătrânire se asigură stabilizarea structurii aliajului, înlăturându-se posibilitatea apariţiei unor creşteri remanente de volum sub acţiunea temperaturilor de lucru ale pistonului, totodată se asigură micşorarea tensiunilor termice care au aparat în timpul turnării, datorită secţiunilor neuniforme ale pistonului.

Temperatura de încălzire pentru călire şi îmbătrânire variază în funcţie de compoziţia chimică a aliajului. Astfel, pentru aliajele AT Si12Mg1Cu1NiMnTi încălzirea pentru călire se face la (500-520)°C cu menţinerea de 4-6 ore, călirea are ioc în apa, iar îmbătrânirea artificiala se executa la (170-190)°C cu menţinerea timp de (6-12) h şi răcirea în aer, obţinându-se o duritate de (90-140) HB. Tratamentele termice se aplică înainte de prelucrările mecanice pentru evitarea unor variaţii de volum după operaţiile de finisare. Pentru pistoanele turnate din fontă, înaintea

Page 196: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

196

prelucrării mecanice se aplică o recoacere de detensionare la (500-550)°C, cu menţinere de (4 ... 6)h şi răcire în cuptor. Creşterea durabilităţii pistoanelor, sporirea rezistenţei la uzură în condiţii grele de funcţionare şi a rezistenţei la atacuri chimice se realizează prin aplicarea unor acoperiri de protecţie. Câteva dintre aceste acoperiri şi elemente de tehnologia acoperirilor sunt următoarele:

Grafitarea pistoanelor din aliaje de Al contribuie la îmbunătăţirea calităţilor antifricţiune ale suprafeţelor în frecare, astfel încât se previne griparea pistonului.

La grafitare, pe suprafaţa exterioară a pistonului este depus un strat de grafit cu grosimea de (10...20) μm sau după alte surse, de (20...40) μm. Acoperirea se realizează prin imersia pistoanelor într-o soluţie de grafit coloidal în suspensie, alcool etilic şi nitroceluloză, după ce au fost protejate suprafeţele care nu se grafitează. Stratul protector de grafit are proprietatea de a reţine bine uleiul de ungere.

Cositorirea denumită şi stanare se realizează prin galvanizare, grosimea stratului de staniu depus fiind de (5...40) μm. Efectele principale ale acoperirii cu staniu constă în micşorarea perioadei de rodaj şi îmbunătăţirea calităţilor antifricţiune.

Prin oxidarea anodică pistoanele din aliaje de Al se acoperă cu o peliculă de oxizi de aluminiu cu grosimea de (10...30) μm. Stratul de oxizi format are proprietăţi remarcabile: duritate de circa 30 HRC, proprietăţi termoizolante şi rezistenţa la temperaturi înalte (refractaritate), rezistenţa la coroziune, capacitate mare de reţinere a uleiului. Peliculele de oxizi obţinute sunt fragile, însă sunt legate organic de metalul de bază, astfel că nu se desprind.

Electrolitul utilizat este acidul sulfuric 10% cu temperatură de maxim 10°C, piesele constituie anodul, iar drept catod serveşte plumbul. Curentul electric continuu folosit este de 100...250 W/dm2, iar durata procesului este de (30 ... 40) min.

6.5. PRELUCRAREA MECANICĂ A PISTOANELOR 6.5.1. Generalităţi, succesiunea operaţiilor tehnologice Pistoanele motoarelor prezintă unele particularităţi ale construcţiei

şi ale condiţiilor tehnice care exercită o influenţă importantă asupra structurii procesului tehnologic de prelucrare mecanică.

Page 197: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

197

Una dintre cele mai importante condiţii tehnice care trebuie respectată este perpendicularitatea axei găurilor bolţului faţă de axa pistonului. Pe de altă parte, cea mai mare parte a suprafeţelor interioare ale pistonului (conturul interior al pistonului) rămâne neprelucrată şi totuşi prin procesul tehnologic trebuie să se asigure coaxialitatea suprafeţei exterioare a mantalei cu conturul interior neprelucrat- Aceste particularităţi ale pistoanelor sunt cele care determină încadrarea lor din punct de vedere tehnologic într-o clasă distinctă, pentru care realizarea condiţiilor tehnice implică aplicarea unor soluţii tehnologice specifice (scheme de instalare specifice, dispozitive de prindere speciale) şi pentru care tehnologia de execuţie trebuie tratată separat de a altor piese cu suprafeţe exterioare şi interioare de revoluţie.

Procesul tehnologic de prelucrare mecanică a pistoanelor depinde de construcţia lor, de precizia semifabricatelor şi de tipul producţiei.

Etapele principale ale procesului tehnologic de prelucrare mecanică a unui piston de motor cu ardere internă sunt următoarele:

- prelucrarea bazelor tehnologice; - prelucrarea suprafeţelor exterioare care include: strunjirea

suprafeţelor cilindrice ale pistonului, strunjirea suprafeţei frontale a capului pistonului, strunjirea canalelor pentru segmenţi;

- prelucrarea alezajelor pentru bolţ; - executarea unor găuri de ungere; - frezarea fantelor în manta; - strunjirea fină sau rectificarea suprafeţei mantalei; - alezarea fină a găurilor pentru bolţ;

- ajustarea masei pistoanelor sau sortarea pe grupe de masă. Procesul tehnologic se încheie cu realizarea acoperirilor de protecţie şi efectuarea controlului final.

6.5.2. Alegerea şi prelucrarea bazelor tehnologice Alegerea bazelor tehnologice pentru prelucrarea pistoanelor trebuie

să ţină seama de următoarele considerente: - pistonul este o piesă cu pereţi subţiri (pistoanele cu manta

elastică pot avea grosimea peretelui de circa 2 mm), deci prezintă o rigiditate mică în direcţie radială; din acest motiv, bazele tehnologice trebuie să permită aplicarea forţelor de fixare fără să se producă deformări sub acţiunea acestora;

Page 198: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

198

- bazele tehnologice trebuie sa admită prelucrarea dintr-o singură prindere a suprafeţelor exterioare, adică a suprafeţei mantalei şi a regiunii port-segmenţi, a suprafeţei frontale a capului şi a canalelor pentru segmenţi; prelucrarea acestor suprafeţe într-o singură prindere asigură abateri minime de la poziţia reciprocă corectă;

- deşi conturul interior al pistonului nu se prelucrează, prin alegerea unei scheme de bazare corecte trebuie să se obţină uniformitatea grosimii pereţilor, în urma prelucrării pistonului, utilizând baze tehnologice judicios alese.

Există mai multe variante de baze tehnologice pentru prelucrarea mecanică a pistoanelor:

a) suprafaţa brâului (gulerului) interior cilindric al mantalei şi suprafaţa frontală plană inelară, la care se adaugă gaura de centrare din bosajul prevăzut la semifabricat pe capul pistonului (fig. 6.3); orientarea după brâul interior este posibilă la pistoanele cu manta completă, iar sprijinirea suplimentara cu gaura de centrare pe un vârf de centrare asigură o poziţie stabilă şi evitarea vibraţiilor în special la pistoane lungi; aceasta schema de orientare elimina 5 grade de libertate, iar antrenarea în rotaţie se realizează cu un tachet care intra între feţele plane ale bosajelor (umerilor) pistonului;

Fig. 6.3. Schema de orientare după

suprafaţa cilindrică interioară, după suprafaţa plană şi după gaura de

centrare

Page 199: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

199

b) suprafaţa interioară cilindrică a brâului mantalei, suprafaţa frontală şi găurile pentru bolţ în care se introduce un bolţ tehnologic de fixare şi antrenare în rotaţie (fig.6.4). Tija 1, prin ochiul căreia trece bolţul 2, este trasă în sens axial prin acţionare pneumatică şi realizează astfel fixarea pistonului rezemat pe faţa frontală plană inelară.

Varianta de orientare descrisă în fig.6.3 permite o bună fixare, forţa de fixare acţionează în direcţie axială, direcţie în care pistonul are o rigiditate mai mare. Dezavantajul acestei variante este că nu permite şi prelucrarea suprafeţei frontale a capului pistonului în aceeaşi prindere cu prelucrarea suprafeţelor exterioare ale pistonului. Adaosul tehnologic cu gaura de centrare va fi eliminat spre sfârşitul procesului, prin retezare.

La varianta de orientare descrisă în fig.6.4. este posibilă strunjirea tuturor suprafeţelor exterioare într-o singură prindere, asigurându-se o precizie ridicată a poziţiei reciproce a suprafeţelor, însă prelucrarea are loc cu pistonul în consolă, de aceea este indicat ca strunjirea suprafeţelor exterioare să se facă în mai multe treceri, cu adâncimi de aşchiere mici, pentru evitarea deformării pistonului. Mai trebuie precizat că la aceasta variantă de orientare este necesar ca înainte de strunjirea suprafeţelor exterioare să se prelucreze găurile pentru bolţ (de exemplu, prin găurire la pistoane matriţate sau lărgire la pistoane turnate), necesare pentru bolţul tehnologic.

Fig. 6.4. Schema de orientare după suprafaţa

cilindrică interioară, după suprafaţa plană şi după gaura bolţului.

Page 200: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

200

Bazele tehnologice formate din suprafaţa cilindrică a brâului interior al mantalei şi suprafaţa frontală a plana alăturată trebuie prelucrate prin strunjire (deci aceste suprafeţe nu pot fi utilizate ca baze brute). Se poate observa că prelucrarea brâului interior este determinată numai de considerente tehnologice, deoarece această suprafaţă nu este o suprafaţă funcţională a pistonului.

La pistoanele din aliaje de aluminiu turnate în cochile sau matriţate există o coaxialitate suficientă între cavitatea brută a pistonului şi suprafaţa cilindrică exterioară, deci semifabricatul prezintă o buna uniformitate a grosimii pereţilor în punctele diametral opuse ale fiecărei secţiuni transversale. De aceea strunjirea brâului interior şi a feţei frontale alăturate se poate face cu prinderea semifabricatului pe suprafaţa cilindrică brută exterioară.

Pe strunguri semiautomate multicuţite sau pe maşini agregat de centruit şi alezat se poate realiză, într-o singură prindere, prelucrarea atât a brâului interior şi a feţei frontale plane, dintr-o parte, cât şi execuţia găurii de centrare din partea opusă (fig. 6.5). Pe un agregat de centruit şi alezat, echipat cu două capete de forţă opuse, pistonul este fixat în bacurile dispozitivului de fixare.

Capul de alezat şi lamat din stânga execută atât mişcarea de rotaţie

cât şi mişcarea de avans, pistonul având o poziţie fixă în dispozitivul de

Fig. 6.5. Prelucrarea pistoanelor pe strung

semiautomat

Page 201: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

201

fixare, realizându-se astfel alezarea brâului interior şi lamarea feţei frontale plane inelare.

Capul de forţă din dreapta, echipat cu un burghiu de centruire, execută gaura de centrare, în care scop axul principal port-burghiu realizează atât mişcarea principală de rotaţie, cât şi mişcarea de avans axial, urmată de retragerea în poziţia iniţială. La serii mai mici de fabricaţie, când maşinile-agregat nu sunt utilizate, se realizează în prima operaţie strunjirea brâului interior şi a feţei frontale plane, apoi în a doua operaţie, execuţia găurii de centrare.

La pistoanele din fontă, turnate în forme din amestec de formare, există posibilitatea deplasării miezului în timpul turnării şi ca urmare, cavitatea pistonului nu este coaxială cu suprafaţa cilindrică exterioară, grosimea pereţilor semifabricatului brut este neuniformă, cu diferenţe de grosime de (0,5...1,5) mm în punctele diametral opuse ale aceleiaşi secţiuni transversale.Pentru a crea o bază tehnologică prelucrată corectă este necesar ca prin strunjirea brâului interior să se obţină coaxialitatea acestuia cu cavitatea neprelucrate a pistonului, ceea ce obligă ca orientarea pistonului pentru strunjirea brâului interior să se facă după cavitatea neprelucrată, pe un dispozitiv special prevăzut cu dorn extensibil cu acţionare pneumatică (fig. 6.6).La prelucrarea ulterioară a suprafeţelor exterioare, cu orientarea pe brâul interior astfel obţinut, se va asigura uniformitatea grosimii pereţilor pistonului. Dimpotrivă, dacă brâul interior al mantalei ar fi strunjit cu orientarea semifabricatului după suprafaţa cilindrică brută exterioară, atunci la aceste semifabricate cu abateri de grosime a pereţilor, brâul interior ar rezulta necoaxial cu cavitatea brută a pistonului şi nu mai este posibilă obţinerea uniformităţii grosimii pereţilor la operaţiile ulterioare.

Se observă în fig. 6.6. că domul este prevăzut cu limitatorul 7 care se sprijină pe fundul pistonului, cu scopul de a se obţine grosimea constantă a capului pistonului pentru întregul lot de piese. Toleranţele pentru diametrul brâului interior cilindric se stabilesc, din necesitaţi tehnologice, la valori de (0,03 ... 0,07) mm, pentru a se obţine jocuri minime la orientarea pistonului în dispozitiv, iar bătaia feţei frontale a mantalei faţă de brâul interior strunjit nu trebuie să depăşească (0,05 ... 0,07) mm. Desigur că condiţia respectării acestei bătăi frontale reduse poate fi asigurată numai prin execuţia strunjirii brâului interior şi a feţei frontale într-o singură prindere a pistonului.

Page 202: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

202

6.5.3. Prelucrarea suprafeţelor exterioare Strunjirea suprafeţelor exterioare ale pistoanelor se execută la

producţia de masă şi de serie mare într-o operaţie concentrată, realizată pe strung semiautomat multiax (cu 6 sau 8 axe), la care într-o singură prindere se efectuează strunjirea de degroşare şi finisare a suprafeţei cilindrice exterioare, a suprafeţei frontale a capului pistonului precum şi a canalelor pentru segmenţi.

La producţia de serie mijlocie, strunjirea suprafeţelor exterioare ale pistonului se realizează pe strunguri semiautomate multicuţit cu un singur arbore principal, echipate cu o sanie în faţă cu avans longitudinal şi o sanie în spate cu avans transversal; în acest caz, strunjirea de finisare se face într-o operaţie separată de strunjirea de degroşare. Deoarece aliajele Al-Si cu

Fig. 6.6. Dispozitiv pentru prelucrarea bazelor tehnologice ale pistonului1-

capătul tijei cilindrului pneumatic; 2-came de egalizare; 3-tijă; 4-conul fălcilor radiale din spate; 5-fălci radiale din spate; 6-fălci radiale din faţa; 7-limitator;

8-conul fălcilor radiale din faţă

Page 203: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

203

procent mare de Si uzează intens sculele aşchietoare, pentru strunjirea exterioară se folosesc cuţite cu plăcuţe din carburi metalice VK4 (grupa de utilizare K30), lucrându-se cu viteze de aşchiere de (90-150) m/min.

Prelucrarea într-o singură prindere a tuturor suprafeţelor exterioare ale unui piston cu manta ovală pe un strung semiautomat cu 8 axe principale presupune următoarele faze de prelucrare la posturile de lucra ale maşinii:

- postul 1 este destinat fixării semifabricatului într-un dispozitiv prevăzut cu un bolţ tehnologic pentru fixare şi antrenare în rotaţie;

- postul 2: execuţia găurii de centrare, strunjirea frontală de degroşare a capului pistonului, strunjirea prealabilă a regiunii port-segmenţi, strunjirea frontală a mantalei;

- postul 3: strunjirea frontală de finisare a capului pistonului; - postul 4: strunjirea de degroşare a canalelor pentru segmenţi; - postul 5: strunjirea de degroşare a mantalei şi teşirea muchiilor

canalelor şi a capului pistonului; - postul 6: strunjirea de finisare a regiunii port-segmenţi şi a

canalelor pentru segmenţi; - postul 7: teşirea muchiilor ultimului canal şi a mantalei la capătul

deschis; - postul 8: strunjirea ovală a pistonului prin copiere, lăsându-se

adaos pentru prelucrarea finală a mantalei. Se observă că după execuţia găurii de centrare la postul 2, la toate posturile următoare pistonul este sprijinit suplimentar pe un vârf rotativ, acţionat hidraulic.

În fig. 6.7. se prezintă schema de reglare a unui strung semiautomat cu şase axe al firmei Herbert, pentru strunjirea de degroşare şi finisare a suprafeţelor exterioare ale unui piston din aliaj de Al, turnat în cochilă. Fazele realizate la posturile de lucru ale strungului multiax Herbert sunt următoarele:

- postul 1: strângerea semifabricatului în dispozitiv, cu orientarea după cavitatea brută a pistonului şi antrenarea în rotaţie cu bolţ tehnologic;

- postul 2: strunjirea de degroşare a suprafeţei cilindrice exterioare a pistonului şi strunjirea cilindrică şi frontală a cepului de prindere;

- postul 3: strunjire de finisare exterioară; - postul 4 strunjire de degroşare a canalelor pentru segmenţi; - postai5: teşirea muchiilor canalelor, a capătului deschis al

mantalei şi a cepului de prindere;

Page 204: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

204

- postul 6. strunjirea de finisare a canalelor pentru segmenţi.

Se observă în fig. 6.7 forma specifică a pistonului, cu anumite

porţiuni din manta eliminate în scopul micşorării masei pistonului, astfel încât nu mai este posibilă crearea unei baze tehnologice de tipul brâului interior; aceasta a impus existenţa şi prelucrarea unui cep de prindere pe capul pistonului, care va servi la prinderea în dispozitiv în vederea unor

Fig. 6.7. Schema de reglare a unui strung semiautomat cu şase axe al firmei

Herbert

Page 205: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

205

prelucrări ulterioare ale pistonului. Cepul de prindere va fi eliminat de pe capul pistonului spre sfârşitul procesului tehnologic, prin frezare cu freza cilindro-frontala pe o maşina de frezat verticala.

Prelucrarea finală a suprafeţelor exterioare ale pistoanelor se poate face prin rectificare sau strunjire fină cu diamant.

Pistoanele cu manta rotundă (de forma unui cilindru circular) se pot rectifica pe maşini de rectificat fără vârfuri, în cazul în care pistonul are diametrul constant, rectificarea fără vârfuri se poate executa cu avans longitudinal, iar pentru pistoanele având RPS cilindrică în trepte sau tronconică se poate aplica rectificarea fără vârfuri cu avans radial.

Rectificarea pistoanelor din aliaje de Al prezintă însă o serie de dezavantaje: posibilitatea îmbâcsirii suprafeţei rectificate a pistonului cu particule abrazive, deformarea pereţilor pistonului sub acţiunea forţelor de aşchiere mai mari ce apar la rectificare; de aceea, rectificarea nu este recomandată pentru pistoane din aliaje de Al, însă se poate folosi pentru pistoane din fonte.

Pe de altă parte, aşa cum s-a menţionat în subcapitolul 6.1., pistoanele din aliaje de Al pentru motoare rapide au o formă complexă, conic-ovală sau bombat-ovală, care este mai dificil de realizat prin rectificare. Ovalitatea care trebuie realizată prin prelucrare este de (0,02 ... 0,08) mm la pistoane pentru motoare cu aprindere prin scânteie şi de (0,08 ,.. 0,12) mm la pistoanele motoarelor Diesel rapide, însă în unele cazuri ovalitatea poate ajunge la (0,15 ... 0,25) mm pentru pistoane cu diametral nominal până la 100 mm şi până la 1 mm pentru diametre mai mari.

În prezent, în locul rectificării pistoanelor se foloseşte frecvent strunjirea fină cu diamant ca operaţie finală de prelucrare a suprafeţelor exterioare, eliminându-se dezavantajele specifice rectificării şi obţinându-se o precizie ridicată şi o calitate superioară a suprafeţei, cu productivitate mai ridicată decât la rectificare. La strunjirea cu diamant, efectuată cu adâncimi de aşchiere foarte mici, forţele de aşchiere dezvoltate sunt mai mici decât la rectificare şi ca urmare, vor fi mai reduse deformaţiile pistonului cu pereţi subţiri.

Strunjirea fină a pistoanelor cu manta ovală se poate efectua: a) prin copiere; b) fără copiere, pe strunguri speciale.

Strunjirea fină prin copiere după şablon se realizează pe strunguri de copiat, conform schemei din fig. 6.8.

Page 206: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

206

Strunjirea se face simultan cu două cuţite cu vârf de diamant, la

regimuri de aşchiere caracterizate prin viteza de aşchiere foarte ridicată şi avans redus, de exemplu la turaţia n = 5000 rot/min şi avansul s = 0,12 mm/rot.

Pistonul este fixat prin sistemul tijă-bolţ tehnologic, iar poziţionarea corectă a pistonului faţa de şablon, în vederea obţinerii axei mici a elipsei pe direcţia axei găurilor pentru bolţ, este asigurată tocmai de bolţul 7. În prezent pentru realizarea profilului longitudinal complex al pistoanelor se aplică şi strunjirea pe strung cu comandă numerică.

Strunjirea fără copiere a pistoanelor cu manta ovală se realizează pe strunguri speciale de strunjit oval, prevăzute cu un cap cu cuţite rotitoare (fig. 6.9).

Pistonul 1 este imobil, iar capul rotativ 2 se deplasează în mişcarea de avans pe direcţie paralelă cu axa II-II a pistonului. Axa I-I de rotaţie a arborelui principal formează un anumit unghi a cu axa II-II a pistonului. în planul de rotaţie a cuţitelor, înclinat cu unghiul a faţă de planul perpendicular pe axa pistonului, traiectoria vârfului cuţitului este un cerc cu centrul în punctul O de intersecţie a axelor I-I si II-II. Proiecţia acestui cerc pe un plan perpendicular pe axa pistonului este o elipsa care constituie

Fig. 6.8. Strunjirea prin copiere după şablon a unui piston cu manta bombat-ovală: l-piston; 2-şablon; 3-cuţit cu vârf de diamant pentru degrosare; 4-cuţit cu vârf de diamant pentru finisare; 5-palpator; 6-sistem elastic de urmărire; 7-element pentru poziţionarea

ovalitaţii pistonului

Page 207: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

207

profilul secţiunii transversale a pistonului. Axa mare a elipsei 2a este egala cu diametrul maxim al suprafeţei strunjite în secţiunea respectiva, iar axa mica a elipsei 2b este:

2b = 2a cosα Unghiul α de înclinare a capului cu cuţite rotitoare se determină cu

relaţia:

cos ba

α =

Forma conică sau bombată a mantalei se obţine prin variaţia

continuă a diametrului de prelucrare, în timpul deplasării capului cu cuţite rotitoare, cu ajutorul unui dispozitiv special. Pentru a se micşora erorile geometrice ale acestei metode de prelucrare fără copiere a pistoanelor cu manta ovală este necesar ca la proiectarea constructivă a pistonului să se prevadă o formă a secţiunii transversale care să constituie o elipsa corectă. O astfel de formă a secţiunii poate fi obţinută cu un grad suficient de precizie pe maşinile speciale de strunjit oval fără copiere.

6.5.4. Prelucrarea găurilor pentru bolţ La pistoanele turnate din fontă şi la pistoanele matriţate din aliaje

de Al găurile pentru bolţ nu sunt realizate la turnare, respectiv la matriţare,

Fig.6.9. Schema strunjirii ovale a pistoanelor cu cap special cu cuţite rotitoare

Page 208: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

208

de aceea prelucrarea începe cu găurirea, pistonul fiind orientat într-un dispozitiv.

Semifabricatul a fost orientat după suprafaţa brâului interior cilindric scurt 1, după suprafaţa frontală plană 2 şi după suprafaţa exterioară 3 a bosajelor (umerilor) pistonului care se reazemă pe o prismă îngustă mobilă.

Prin intermediul acestei prisme, pistonul ocupă în dispozitiv poziţia unghiulară corectă astfel încât gaura să se execute pe centrul bosajului.

Găurirea se executa cu ghidarea burghiului în bucşa de ghidare. La semifabricatele turnate din aliaje de Al, găurile pentru bolţ fiind

obţinute la turnare, prelucrarea de semifinisare constă de obicei din lărgire simplă sau dublă sau strunjire interioară, urmată de alezare cu alezor. Deseori la această operaţie se adaugă şi strunjirea canalelor pentru siguranţele bolţului flotant. Aceste prelucrări de semifinisare ale găurilor pentru bolţ se efectuează după strunjirea suprafeţelor exterioare ale pistonului. Dacă însă la strunjirea suprafeţelor exterioare pistonul este rotit cu un bolţ de antrenare, atunci găurile pentru bolţ trebuie degroşate prin lărgire cu lărgitor înainte de strunjirea suprafeţelor exterioare. La producţia de serie mare şi de masa, prelucrările de semifinisare ale găurilor pentru bolţ se fac pe maşini-agregat bilaterale cu masa tip tambur, cu mai multe posturi de lucru. Pe maşinile-agregat cu 4 posturi de lucru succesiunea prelucrărilor este următoarea:

- postul 1: scoaterea piesei prelucrate şi fixarea unui semifabricat de prelucrat;

- postul 2: lărgirea găurilor şi teşirea muchiilor de intrare din ambele părţi, cu scule combinate tip lărgitor-teşitor;

- postul 3: alezarea găurilor din ambele părţi cu două alezoare; - postul 4: strunjirea canalelor pentru siguranţele bolţului flotant. Orientarea pieselor pe maşina-agregat se face după suprafeţe

brâului interior şi după suprafaţa frontală plană, iar poziţionarea unghiulara se realizează prin intermediul bosajelor pistonului.

În afară de alezarea bilaterală, alte procese tehnologice prevăd o alezare "în linie", la care ambele alezaje sunt prelucrate simultan cu un singur alezor lung, procedeul de alezare "în linie" fiind mult mai precis.

Prelucrarea finală, de precizie, a găurilor pentru bolţ consta într-o strunjire fină (alezare fină) cu cuţite cu vârf de diamant, pe maşini de alezat fin multiaxe.

Page 209: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

209

Pistonul este aşezat în dispozitiv după suprafaţa laterală exterioară şi se sprijină pe faţa frontală a capului pistonului. Pentru poziţionarea unghiulară corectă a pistonului în aşa fel încât axa găurilor pentru bolţ să coincidă cu axa de rotaţie a arborelui principal al maşinii de alezat se foloseşte un braţ special rabatabil prevăzut cu un bolţ conic de orientare sau un dom de centrare care este introdus în gaura pentru bolţ, înainte de fixarea pistonului în dispozitiv.

După fixarea pistonului, bolţul pentru orientare este scos din gaura de bolţ. Operaţia de strunjire fină se execută în doua faze:

- în prima fază se face prima strunjire a ambelor alezaje cu primul ax, prin mişcarea de avans a mesei împreună cu piesa într-un sens, apoi axul opus execută strunjirea fină finală a ambelor alezaje cu cuţitul cu vârf de diamant, prin avansul în sens contrar. Adaosul de prelucrare este de (0,2 ... 0,5) mm pe diametru, la prima fază eliminându-se 2/3 din adaosul total, astfel ca adâncimea de aşchiere la faza finală să fie de 0,1 mm. Viteza de aşchiere la strunjirea fină este de (300-500) m/min, iar avansul (0,02 ... 0,06) mm/rot.

Unele procese tehnologice prevăd aplicarea unei calibrări cu alezor lung, după strunjirea fină a găurilor pentru bolţ, în scopul înlăturării conicităţii. De asemenea, în locul calibrării cu alezor se aplică în unele cazuri rodarea găurilor pentru bolţ, după strunjirea fină, asigurându-se condiţiile tehnice foarte ridicate referitoare la precizia diametrelor şi calitatea suprafeţei.

6.5.5. Operaţii de găurite şi frezare

Găurirea orificiilor radiale din canalele segmenţilor de ungere se

realizează, la producţia de serie mare şi de masă, pe maşini-agregat, cu ajutorul capetelor de găurit dispuse radial. La producţia de serie mijlocie, găurile se execută pe maşini de găurit obişnuite, cu fixarea pistonului într-un dispozitiv de divizare cu acţionare rapidă. Găurile verticale de ungere

Page 210: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

210

din bosajele pistoanelor cu bolţuri flotante se găuresc de obicei pe maşini verticale de găurit, echipate cu capete de găurit cu doua axe. Fantele din manta, orizontale sau oblice, se execută prin frezare cu freze-disc subţiri, pe maşini de frezat specializate (fig. 6.10), după operaţiile de strunjire a suprafeţelor exterioare.

La producţia de serie mare şi de masă, frezarea fantelor şi găurirea orificiilor terminale la capătul fantelor se execută la maşini-agregat de găurit şi frezat cu mai multe posturi. Orificiile de la capătul fantelor au rolul de a delimita fantele şi de a micşora concentrările de tensiuni la capătul fantelor şi trebuie realizate înainte de frezare.

6.5.6. Ajustarea masei şi sortarea pe grupe de masă Una dintre condiţiile pentru obţinerea echilibrării motoarelor rapide

este ca pe un motor să fie montate pistoane cu o variaţie minimă a masei, în limitele toleranţei la masa pistoanelor, specificată în condiţiile tehnice de execuţie. Variaţiile masei de la un piston la altul se datorează mai ales faptului că pistoanele rămân neprelucrate pe conturul cavităţii. Curba de repartiţie a masei pistoanelor după turnare este o curbă Gauss, cu un câmp de împrăştiere de 7g pentru pistoane cu diametrul nominal de 55 mm.

Fig. 6.10. Frezarea fantelor în mantaua pistonului

Page 211: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

211

Condiţia montării pe un motor a unor pistoane cu variaţie minimă a masei poate fi respectată prin operaţia de ajustare a masei sau prin sortarea pistoanelor pe grupe de masă.

Ajustarea masei are ca scop micşorarea diferenţelor de masă ale pistoanelor, prin aşchierea unei anumite cantităţi de material în surplus, determinată printr-o cântărire. Materialul trebuie să se aşchieze la această operaţie fără să se micşoreze rigiditatea pistonului şi fără a fi influenţate forma geometrică şi dimensiunile suprafeţelor funcţionale ale pistonului. Suprafeţele de pe care se elimină materialul la operaţia de ajustare a masei pot fi:

- brâul interior al mantalei care a servit ca baza tehnologică; - suprafeţele plane interioare ale bosajelor pistonului. Operaţia de ajustare a masei trebuie efectuată înainte de strunjirea

fină a găurilor pentru bolţ, pentru a se evita posibilitatea deformării pistoanelor sub influenţa forţelor de aşchiere de la această operaţie, după ce găurile pentru bolţ ar fi fost obţinute la cotă finită. Ajustarea masei se execută pe maşini semiautomate specializate de strunjit sau frezat care se opresc automat după eliminarea prin aşchiere a surplusului de material.

Operaţia de ajustare a masei poate fi înlocuită prin sortarea pistoanelor prin cântărire în (4-5) grupe de masă, respectând în cadrul fiecărei grupe de sortare o toleranţă a masei egală cu 2g, iar uneori chiar cu 1g.

Pistoanele sortate se marchează şi la montaj pe un motor se vor monta numai pistoanele din aceeaşi grupa de masă. La fabricaţia de masă sunt utilizate maşini automate de sortare după mase, de diferite construcţii. Dezavantajul sortării pe grupe de masă constă în faptul că nu se asigură interschimbabilitatea pistoanelor la reparaţiile motorului. Mai trebuie menţionat ca unele tehnologii prevăd ajustarea masei cu toleranţe mai mari, urmată de o sortare suplimentară pe grupe de masă.

6.6. CONTROLUL PISTOANELOR Controlul fabricaţiei pistoanelor cuprinde atât operaţii de control

interoperaţional cât şi controlul final. Metodele şi mijloacele de control se aleg în funcţie de volumul de

producţie. Cu cât volumul de producţie este mai mare cu atât este mai indicat să se folosească dispozitive semiautomate de control pentru verificarea separată sau simultană a diferiţilor parametri de controlat; la

Page 212: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

212

fabricaţia de masă controlul pistoanelor este complet automatizat. Controlul final se aplică la 100% din pistoane şi deseori se efectuează în încăperi separate, cu aer condiţionat şi temperatura constantă (de obicei 20°C cu variaţii de maximum 2...3°), mai ales în cazul pistoanelor foarte precise. Controlul final include verificarea aspectului şi controlul dimensional.

Controlul aspectului se referă la verificarea lipsei fisurilor, rizurilor, loviturilor şi a altor defecte, precum şi verificarea aspectului acoperirii cu staniu (sau grafit etc.).

Controlul dimensional consta în următoarele: 1. Controlul diametrelor găurilor pentru bolţ şi al abaterilor de la

cilindricitate şi sortarea pe grupe de dimensiuni, cu marcarea prin culori. Se execută cu calibre tampon pneumatice.

2. Controlul diametrului exterior al pistonului şi sortarea pe grape de dimensiuni, marcate prin culori. La serii foarte mari de fabricaţie, controlul şi sortarea pe grupe se execută pe instalaţii automate.

3. Controlul diametrelor, lăţimii şi poziţiei canalelor pentru segmenţi, precum şi al bătăii frontale şi bătăii radiale a canalelor pentru segmenţi.

4. Operaţia de control caracteristică pentru pistoane, referitoare la verificarea poziţiei reciproce a suprafeţelor, este controlul poziţiei axei găurilor pentru bolţ faţă de axa pistonului, care include următoarele verificări:

- controlul perpendicularităţii axei găurilor faţă de axa pistonului; - controlul deplasării axei găurilor pentru bolţ faţă de axa de

simetrie a pistonului (se verifică coplanitatea axelor); - controlul distanţei de la axa găurilor pentru bolţ până la suprafaţa

frontală a capului pistonului. Controlul masei pistoanelor şi sortarea pe grupe de masă se

efectuează de obicei într-o operaţie distinctă, înainte de controlul final propriu-zis.

Page 213: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

213

CAPITOLUL 7 PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE PRELUCRARE PE

MAŞINI CU COMANDĂ NUMERICĂ

7.1. INTRODUCERE

Necesitatea creşterii productivităţii muncii pe maşini-unelte, precum şi a asigurarea unui efort minim al muncitorului, a condus la introducerea unui anumit grad de automatizare determinând comanda, după program a acestora. Astfel comanda după program presupune un anumit grad de automatizare a prelucrării caracterizându-se prin:

Programare: - convenţională:

• manuală – maşini-unelte obişnuite; • automată – maşini-unelte semiautomate şi automate;

- numerică: • manuală – programarea comenzilor se face manual pe

bandă magnetică, folosindu-se un cod convenţional; • asistată – programarea comenzilor se face pe bandă

perforată magnetică elaborată de calculator. Cele patru posibilităţi de programare sunt menţionate în fig. 7.1

prin care se precizează şi fluxul informaţional necesar, de la desenul de execuţie până la obţinerea piesei în concordanţă cu acesta.

Introducerea maşinilor-unelte cu comandă numerică (MUCN) este justificată pentru:

- fabricaţia de serie mică; - fabricaţia de piese de schimb, cu complexitate mare, de precizie

ridicată;

Page 214: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

214

- domenii industriale care solicită cicluri reduse de fabricaţie în Fig. 7.1. Posibilităţi de programare şi fluxul informaţional necesar

Page 215: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

215

- cazul prelucrării unor piese complexe (construcţie de maşini mijlocii şi grele, construcţii aeronautice, mecanică fină etc.).

În tabelul 7.1 sunt prezentaţi factorii principali care determină alegerea unei maşini cu comandă numerică.

Tabelul 7.1. Factori pentru alegerea maşinilor-unelte cu comandă

numerică Nr. crt.

Tendinţa Factorului

Cuan- tifica-

bil

Avantaje Dezavantaje

1. Creşterea preţului de achiziţie

DA - Costul MUCN depăşeşte costul maşinii-unelte convenţionale

2. Creşterea cheltuielilor de întreţinere

DA

- Iniţial se stabilesc pe bază orientativă, apoi se precizează cheltuielile prin postcalcul. Creşterea costului este determinată de creşterea complexităţii şi a echipamentului CM

3. Creşterea factorului de utilizare al MUCN

DA Reducerea timpilor de maşină cu efect asupra creşterii costului mano-perei directe şi a cheltuielilor de fabricaţie

-

4. Nivelul de retribuţie al operatorilor

DA În funcţie de complexitate, pote fi mai ridicat sau mai scăzut decât la maşini-unelte convenţionale

În funcţie de complexitatea MUCN nivelul retribuţiei poate fi mai ridicat sau mai scăzut

5. Creşterea preciziei de prelucrare

DA Precizia de prelucrare pe MUCN precum şi repetabilitatea ei, conduce la reducerea adaosurilor de prelucrare

Pentru asigurarea preciziei geometrice şi. calitatea fizico-mecanică a pieselor prelucrate, creşte costul SDV-urilor

6. Creşterea cheltuielilor pentru sculele aşchietoare

DA -

Datorită cerinţelor riguroase impuse regimului de aşchiere, necesitatea unor scule combinate, impune procurarea de scule cu calităţi superioare

7. Reducerea DA Avantajul este obţinut -

Page 216: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

216

rebuturilor şi a remedierilor

ca urmare a preciziei şi a rentabilităţii sporite a MUCN

8. Reducerea cheltuielilor de trasaj

DA Operaţiunile de trasaj se reduc la stabilirea suprafeţelor de referinţă şi a elementelor de poziţionare a pieselor

-

9. Reducerea cheltuielilor pentru dispozitive şi verificatoare

DA Numărul dispozitivelor scade; de asemenea scade numărul verificatoarelor ca urmare a preciziei reglajului

-

10. Cheltuieli pentru programare

DA -

Constă din manoperă; accesul la calculator; costul procesoarelor şi al post-procesoarelor; retribuirea personalului; cheltuieli pentru materiale; amortiza-rea echipamentelor

11. Reducerea mărimii loturilor

DA Se reduce timpul de pregătire-încheiere

-

12. Reducerea suprafeţelor pentru depozitare

DA Ca urmare a reducerii mărimii loturilor

-

7.2. PROGRAMAREA NUMERICĂ MANUALĂ Programarea manuală constă în transformarea de către tehnolog

(programator) a informaţiilor căpătate din desenul de execuţie şi din tehnologia piesei, codificate în ordine prin folosirea instrucţiunilor de programare specifice echipamentului de comandă al maşinii-unelte.

Tehnologul programator trebuie să cunoască: - posibilităţile tehnologice ale maşinii-unelte şi caracteristicile

echipamentului de comandă numerică; - direcţiile axelor de coordonare; - echipamentul pentru realizarea benzii perforate; - modul de codificare a instrucţiunilor.

Page 217: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

217

7.2.1. Tipuri de comenzi numerice Tipurile de comenzi numerice depind de caracterul legăturilor în

care se găsesc mişcările de pe maşina-unealtă existând legături nefuncţionale şi funcţionale. Pe baza acestora s-au definit trei. tipuri de comenzi numerice:

- comenzi de poziţionare; - comenzi de prelucrare lineară; - comenzi de conturare. Maşinile-unelte pot avea numai comenzi de poziţionare, sau de

poziţionare şi prelucrare lineară, sau toate cele trei. tipuri de comenzi. Comenzile de poziţionare se efectuează asupra lanţurilor

concentrice auxiliare pentru efectuarea deplasări lor cu viteza rapidă iar comenzile de prelucrare lineară se efectuează asupra lanţurilor cinematice de avans (generatoare) pentru efectuarea deplasărilor cu viteză de avans.

a. Comanda de poziţionare sau punct cu punct este necesară pentru efectuarea deplasărilor de poziţionare.

În fig. 7.2 se prezintă schematic comenzile de poziţionare pentru ca scula din poziţia A să ajungă. în poziţia B. Mişcarea relativă între sculă şi piesă se face cu viteză rapidă pe una din traiectoriile AC1B; AC2B sau ADB în funcţie de tipul aparaturii de comandă.

Fig. 7.2. Comenzi de poziţionare

Page 218: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

218

Pentru traiectoria AC1B la început intră în funcţiune lanţul cinematic auxiliar pentru deplasarea rapidă pe axa X care, după schemă, se opreşte la x = 28, apoi intră în funcţiune lanţul cinematic pentru deplasare rapidă pe direcţia Y până când y = 38.

Pentru traiectoria AC2B succesiunea intrării în funcţiune a lanţurilor cinematice auxiliare este inversă traiectoriei AC1B.

Pentru traiectoria ADB la început intră în funcţiune ambele lanţuri cinematice auxiliare cu viteze rapide identice, situaţie în care traiectoria vârfului sculei va fi înclinată la 45° până când x = 28. În acest moment se întrerupe lanţul, cinematic auxiliar pentru mişcarea rapidă pe direcţia X şi continuă numai lanţul cinematic al mişcării rapide pe axa Y până la y = 38.

b. Comanda de prelucrare liniară se foloseşte numai pentru lanţurile cinematice de avans. În cazul, operaţiei de frezare a unor suprafeţe, comenzile de prelucrare liniară sunt prezentate în fig. 7.3.

Fig. 7.3. Comenzi de prelucrare liniară

Page 219: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

219

Pentru prelucrarea laturii AB se stabilesc coordonatele punctului B (x+24; y+14).

Pentru asigurarea deplasării cu o viteză de avans se apelează la adresa F iar pentru asigurarea aşchierii cu o anumită. viteză. (turaţie) se apelează la adresa S.

În cazul de mai sus programatorul va scrie: x + 24; y + 14; F ... ; S ... După adresele F şi S urmează un număr de cod care reprezintă

mărimile avansurilor şi turaţiei. Prelucrarea laturii B>C se face prin modificarea numai a

coordonatelor X şi Y cu aceleaşi coduri pentru aceleaşi valori. ale avansului şi turaţiei (F şi S), astfel:

x + 34; y + 38; F ... ; S ... Pe această distanţă viteza de avans W se realizează din compunerea

vitezelor de avans ωx şi ωy,, care trebuie să răspundă simultan condiţiilor:

2 2 2

y

x

y x

tgω

αω

ω ω ω

=

= +

(7.1)

Pentru realizarea acestor condiţii pe maşină există un interpolator liniar care se apelează prin adresa GO1.

Deci atunci când traseul de prelucrare nu este paralel cu una din axele de coordonate se apelează la interpolatorul, liniar prin adresa GO1. În situaţia de faţă comanda de prelucrare liniară pentru porţiunea BC va fi:

GO1 x + 34 y+38 F..... S..... c. Comanda de conturare este necesară în cazul, prelucrării

suprafeţelor curbe. Apar însă probleme deosebite prin aceea că în fiecare punct al conturului ABCD, fig. 7.4, unghiul α pe care îl face direcţia de avans cu axa X este diferit şi depinde de configuraţia traiectoriei.

În acest caz aparatura de comandă de pe maşina-unealtă conţine un interpolator circular prin adresa G02. În acest fel arcul de cerc AD se interpolează printr-un număr de segmente AB, BC, CD etc. număr care depinde de precizia impusă pentru arcul de cerc .

Comanda numerică a maşinilor-unelte se face utilizând termeni şi definiţii proprii, care sunt prezentaţi în STAS 9311-80 şi reproduse în tabelul 7.2.

Page 220: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

220

Tabelul 7.2. Termeni şi definiţii STAS

Pct. Termen Definiţie

1.1 Termeni generali 1.1.01 Traductor Dispozitiv influenţat de o mărime fizică şi care

furnizează un semnal reprezentând valoarea acelei mărimi fizice

1.1.02 Comandă Ordin care declanşează executarea unei mişcări sau unei funcţii. Observaţie: comanda poate: 1.să fie furnizată direct maşinii sub formă codificată; 2. să rezulte dintr-o combinare logica a instrucţiunilor care provin din exterior, cu informaţiile captate chiar de maşină; 3. să fie făcută pornind de la rezultatele elaborate de organele de caicul sau de

Fig. 7.4. Comenzi de conturare

Page 221: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

221

comparare. 1.1.03 Optimizare Proces a cărui scop este de a determina ca una

sau mai multe variabile să dobândească, pe calea cea mai bună, valoarea cea mai adecvată lucrului în curs şi care depinde de un anumit număr de alte mărimi predeterminate sau captate pe loc.

1.1.04 Comandă de poziţionare

Comandă numerica prin care: a. fiecare deplasare comandată numeric, este executată conform instrucţiunii care nu. specifică decât următoarea poliţie cerută; b. mişcările de-a lungul diferitelor axe nu sunt coordonate una cu alta şi pot fi executate simultan sau. succesiv; c. vitezele nu sunt specificate în datele de intrare

1.1.05 Comandă paraxială de deplasare

Comandă numerică prin care: a. fiecare deplasare comandată numeric este executată deplasare conform unor instrucţiuni care specifică atât următoarea poziţie cerută cât şi viteza de avans spre această poziţie; b. mişcările de-a lungul, diferitelor axe nu sunt coordonate una cu alta; c. mişcările de-a lungul diferitelor axe sunt executate numai paralel, cu ghidajele liniare, circulare sau altfel de ghidaje. Observaţie: există un tip de maşină cu comandă numerică care poate comanda o mişcare liniară dar la care viteza de avans necesară pentru a obţine poziţia următoare cerută poate să fie obţinută prin acţiunea simultană a două din axele de mişcare liniară. Se obţine astfel o linie dreaptă care nu este paralelă cu ghidajele maşinii

1.1.06 Comandă de conturare

Comandă numerică prin care: a. două sau mai multe mişcări sunt executate conform unor instrucţiuni care indică, în acelaşi timp poziţia următoare cerută, cât şi viteza de avans spre această poziţie;

Page 222: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

222

b. aceste viteze de avans variază conform unei relaţii care le uneşte unele cu altele, astfel încât să producă conturul dorit

1.1.07 Comandă secvenţială

Sistem, de comandă, în care o suită de mişcări, sunt efectuate într-o ordine dată, sfârşitul unei mişcări declanşând-o pe următoarea şi în care amplitudinea mişcărilor nu este definită prin date numerice.

1.1.08 Comandă numerică cu calculatorul Abreviere: CNC

Sistem de comandă numerică, în care un calculator încorporat cu program înregistrat este utilizat pentru a realiza unele sau toate funcţiile de bază ale comenzii numerice

1.1.09 Comandă numerică Abreviere: DNC

Sistem care leagă un ansamblu de maşini cu comandă numerică la. un calculator Aceasta conţine în memorie programul-piesă sau programul-maşină şi asigură, la cerere, distribuirea datelor către maşină. Observaţie: o consolă operator permite acestuia să intervină în funcţionarea calculatorului pentru punerea la punct a programelor.

1.1.10 Sistem cu evitarea cititorului de bandă

Sistem de comandă numerică direct care funcţionează pornind de la o bandă de comandă, sau în comandă directă de la calculator.

1.1.11 Comandă adaptivă

Sistem de comandă care îşi modifică răspunsul în funcţie de condiţiile detectate în timpul lucrului

1.2 Programare 1.2.01 Plan de operaţii Listă de operaţii referitoare la fabricarea unei

piese care este întocmită înainte de programul-piesă

1.2.02 Program-piesă Ansamblu organizat de instrucţiuni care definesc, într-un limbaj şi format de date, succesiunea operaţiilor ce trebuie executate de o comandă automată, programul este înscris sub formă de program maşină pe un suport de informaţii de intrare, fie utilizat ca date de

Page 223: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

223

intrare pentru prelucrarea pe calculator în vederea obţinerii programului maşină

1.2.03 Program maşină

Ansamblu organizat de instrucţiuni în limbajul şi în formatul comenzii automate transcris pe un purtător. de informaţii de intrare adecvat şi care permite operarea directă a sistemului de comandă automată a maşinii

1.2.04 Bandă de comandă

Banda pe care este înregistrat un program-maşină

1.2.05 Programare manuală a piesei

Pregătire manuală a programului-maşină Observaţie: este posibil să se utilizeze calculatorul pentru a obţine valorile coordonatelor, apoi să se pregătească manual programului-maşină

1.2.06 Programarea piesă cu calculatorul

Pregătirea programului piesă în vederea realizării programului-maşină prin prelucrarea pe un calculator cu ajutorul unui procesor şi. al unui postprocesor

1.2.07 Procesor Program de calculator care prelucrează programul piesă pentru a obţine fişierul poziţiilor (succesive) sculelor (CL data) referitoare la o piesă, independentă de maşina utilizată pentru a o realiza

1.2.08 Postprocesor Program de calculator care transformă datele de ieşire ale procesorului pentru prelucrarea unei piese în program maşină pentru fabricarea acestei piese în ansamblu maşină-unealtă şi echipament.

1.2.09 Programare absolută

Programare care foloseşte cuvinte ce indică dimensiuni absolute (coordonate absolute)

1.2.11 Dimensiune absolută, coordonate absolute

Distanţe sau unghiuri care dau poziţie unui punct în raport cu un sistem fix de coordonate

1.2.12 Traiectorie sculă

Linie descrisă de un punct pe o sculă de aşchiere

1.2.13 Viteza de avans tangenţială

Viteză, în raport cu piesa, a punctului de referinţă a sculei, de-a lungul traiectoriei sale,

Page 224: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

224

exprimată, în general în milimetri pe minut sau în ţoli pe minut.

1.2.14 Distanţă de siguranţă

Distanţa între sculă şi piesă în momentul schimbării rapide în viteză de avans, pentru a evita ruperea sculei.

1.2.15 Argument (în comandă numerică)

Data care califică o comandă

1.2.16 Program executiv (în comandă numerică)

Secvenţele de instrucţiuni care stabilesc posibilităţile de operare ale sistemului, într-un sistem numerică) de comandă numerică care are la bază folosirea unui calculator,

1.2.17 Iniţializare Suită de operaţii care stabilesc condiţiile de punere în funcţiune a unei maşini

1.2.18 Linie (în comandă numerică)

Parte a unui program-maşină, sau. a unui subprogram echivalentă cu un bloc de date de comandă numerică. Liniile sunt separate prin codul linie noua(avans linie).

1.2.19 Instrucţiune operaţională

Comandă care constă dintr-o funcţie nearmonică urmată de unul sau mai multe argumente sau grupuri de argumente care califică comanda

1.2.20 Subprogram Segment al unui program-maşină care poate fi pus în aplicare într-o comandă adecvată maşinii

1.2.21 Date ale unui program-maşină

Date conform cu formatul

1.2.22 Sub nivel Categoriile funcţionale selecţionate de un selector de mod, în structura de funcţionare a unui sistem NC

1.3. Suport de informaţii şi codificare 1.3.01.

Pregătire bandă Acţiune de transcriere a unui program piesă pe o bandă perforată sau pe o bandă magnetică.

1.3.02 Adresă (în comandă numerică)

Caracter sau grup de cercetare aşezată la începutul unul cuvânt şi care serveşte la identificarea datelor care urmează în cuvânt

1.3.03 Format de bloc Dispunerea cuvintelor, caracterelor şi datelor într-un bloc

1.3.04 Specificaţia Specificaţia care permite identificarea

Page 225: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

225

formatului de bloc

formatului de formatului, de bloc şi care cuprinde următoarele trei părţi: - simbolizare generală, exprimată sub o formă codificată; - simbolizare detaliată, exprimată sub o formă codificată; - caracteristici detaliate şi specificaţii ale maşinii

1.3.05 Format de bloc cu adresă

Format de bloc în care fiecare cuvânt conţine o adresă

1.3.06 Format de bloc cu tabulaţie

Format de bloc în care primul caracter al fiecărui cubice cu tabu- vânt este caracterul de tabulaţie orizontală şi în care cuvintele sunt prezentate într-o ordine dată.

1.3.07 Format de bloc cu tabulaţie şi adresă

Format de bloc cu adresă în care fiecare cuvânt conţine o adresă

1.3.08 Format de bloc fix

Format de bloc în care: - numărul cuvintelor este invariabil în toate blocurile; - ordinea cuvintelor este invariabil în toate blocurile; - numărul de caractere într-un cuvânt este constant în fiecare poziţie

1.3.09 Bloc de reluare Bloc care conţine caracterul funcţie-subdiviziune de program şi toate datele necesare pentru. începerea executării lucrului.

1.3.10 Caracter funcţie-subdiviziune de program

Caracter folosit drept caracter de adresă pentru numărul de secvenţă care indică, într-o bandă de comandăm blocul după care sunt înregistrate datele care permit ca prelucrarea să înceapă sau să reînceapă

1.3.11 Caracter de ştergere

Caracter de comandă utilizat în primul rând. pentru anularea unui caracter eronat

1.3.12 Caracter de sfârşit de bloc

Caracter de comandă care indică terminarea unui bloc de date de intrare

1.3.13 Sfârşit de program

Instrucţiune care indică terminarea programului. Ea opreşte arborele principal şi sistemul de răcire după executarea tuturor instrucţiunilor

Page 226: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

226

conţinute în bloc. Este folosită pentru a repune în poziţie de plecare sistemul, de comandă şi/sau maşina. Repunerea în poziţie a sistemului de comandă poate consta în rebobina-rea benzii până la caracterul de început al programului, depăşind zona de racordare

1.3.14 Sfârşit de bandă

Instrucţiune care opreşte banda şi sistemul de răcire după execuţia instrucţiunilor conţinute în bloc. Este utilizată pentru a repune în poziţie de plecare sistemul de comandă şi/sau maşină. Repunerea în poziţie a sistemului de comandă poate consta în rebobinarea benzii până la caracterul de început al programului sau, dacă este vorba de o bandă în buclă? în avansarea acesteia până la caracterul de început al programului, depăşind zona de racordare, sau. substituind primul cititor de bandă cu un al doilea

1.3.15 Oprire program

Instrucţiune care opreşte arborele principal, sistemul de răcire şi încheiere-prelucrare, după executarea celorlalte instrucţiuni prevăzute în bloc.

1.3.17 Format de bloc variabil

Format de bloc în care ordinea cuvintelor este determinată, dar în care un cuvânt apare numai dacă are o nouă valoare, astfel încât numărul cuvintelor în bloc, variază

1.4 Calcul 1.4.01 Calculatorul

interpolator Calculator specializat care primeşte date de intrare numerice şi produce date de ieşire direct utilizabile de un sistem de comandă

1.4.02 Parametrii de interpolare

Parametrii care definesc partea traiectoriei ce trebuie interpolată

1.4.03 Arc în sens orar

Traiectoria circulară descrisă de punctul de referinţă al unei scule în direcţia unghiurilor negative (conform STAS 8902/...) faţă de centrul traiectoriei

1.4.05 Arc în sens antiorar

Traiectoria descrisă de punctul de referinţă al unei scule în direcţia unghiurilor pozitive

Page 227: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

227

(conform STAS 8902/...) faţă de centrul traiectoriei

1.5.01 Sistem de comandă

Ansamblu de elemente legate între ele, astfel încât să menţină sau să modifice într-un mod determinat, starea maşinii

1.5.02 Reacţia Întoarcere a informaţiei care provine dintr-un anumit etaj al sistemului de comandă către un etaj situat înaintea acestuia.

1.5.03 Servosistem (sistem de comandă închis în buclă)

Sistem de comandă automată care cuprinde o amplificare de putere şi. o reacţie, care permite valorii unei mărimi de ieşire să fie subordonată valorii unei mărimi de intrare

1.5.04 Servomecanică Servomecanism în care mărimea comandată este o poziţie mecanică sau una din derivatele sale în raport cu timpul

1.5.05 Sistem de comandă numerică în buclă deschisă

Sistem de comandă în care nu există reacţie a măsurii poziţiei sub formă de semnal provenind de la un traductor.

1.5.06 Funcţia de transfer

Expresie a relaţiei între valorile mărimilor de intrare şi ieşire ale unui sistem de comandă, care descrie comportamentul său. Dinamic

1.5.07 Timp de răspuns

Interval de timp cuprins între începutul unor variaţii bruşte şi menţinute a valorii mărimii de intrare şi momentul în care variaţia cantitativa a mărimii de ieşire atinge pentru prima dată o perioadă determinată, aleasă convenţional a variaţiei valorii, sale, atinsă în regim staţionar

1.5.08 Timp mort Interval de timp cuprins între începutul unor variaţii bruşte şi menţinute a valorii mărimii de Intrare şi momentul în care variaţia corelativă a mărimii de ieşire devine perceptibilă

1.5.09 Zonă moartă Domeniu de variaţie a mărimii de Intrare care nu cauzează o variaţie semnificativă a mărimii de ieşire

1.5.10 Valori de prag Valori limită ale zonei moarte 1.5.11 Stabilitate a

unui Capacitatea unui servosistem de a reduce valoarea de ieşire la valoarea sa de echilibru fără

Page 228: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

228

servosistem oscilaţie sau o oscilaţie amortizată, după ce acea valoare a suportat-o perturbaţie

1.5.12 Date de comandă operaţională

Date conform cu formatul

1.6 Maşină 1.6.01 Afişare Prezentare sub formă de caractere 1.6.02 Comandă în

oglindă Comandă care permite multiplicarea prin -1, a coordonatelor programate faţă de una sau mai multe axe ale unei maşini.

1.6.03 Decalare Deplasare aplicată uneia sau mai multor axe ale maşinii pentru o parte dată a unul program şi care provoacă o deplasare urmărind pe axe în sensul determinat de semnul valorii decalării

1.6.04 Corecţia de lungime de sculă

Decalarea pentru o sculă rotativă, în care deplasarea egală cu jumătatea valorii de decalare se face sculă în direcţia axei Z

1.6.05 Corecţie de diametru de sculă

Decalare pentru o sculă rotativa, în care deplasarea diametru de egală cu. valoarea de decalare se face în direcţia axei X sau axei Y

1.6.06 Corecţie de rază de sculă

Decalare pentru, o sculă rotativă, în care deplasarea egală cu valoarea de decalare se face în direcţia axei X sau Y

1.6.07 Compensare de sculă, normală la traiectoria sa

Deplasarea perpendiculară pe traiectoria sculei destinată să compenseze diferenţa între razele sau diametrele sculelor la un moment dat şi razele sau diametrele programate

1.6.08 Funcţie pregătitoare

Ordin care specifică un mod de funcţionare a maşinii sau. sistemului de comandă. De exemplu: tip de interpolare, ciclu fix, filetare şi unitate de măsură

1.6.09 Funcţie auxiliară

Ordin care comandă funcţiile discontinue ale maşinii, sau ale sistemului de comandă. De exemplu: cuplarea sistemului de răcire, oprirea arborelui prin apel., oprirea sistemului, de răcire

1.6.10 Funcţie sculă Specificaţie care identifică sau cere o sculă şi alte funcţii aferente în conformitate cu specificaţia de format: adecvat

Page 229: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

229

1.6.11 Funcţie viteză de avans

Specificaţie a vitezei de avans

1.6.12 Funcţie viteză de rotaţie a arborelui principal

Specificaţie a vitezei arborelui principal

1.6.13.

Origine maşină Poziţii de zero ale elementelor maşinii definite prin construcţie

1.6.14 Decalare de origine

Caracteristică a unei comenzi numerice care permite originii sistemului de măsură a comenzii numerice să fie decalat în raport cu originea maşină, poziţia de origine permanentă fiind, păstrată în memorie în comanda numerică. Observaţie: Vezi STAS 9283/.. Format de faze de benzi perforate pentru maşini cu comandă, numerică

1.6.15 Origine flotantă

Caracteristică a unor comenzi numerice care permite originii sistemului de măsura al comenzii numerice să fie situată în orice punct faţa de originea permanentă nefiind necesar să fie păstrată în memorie în comanda numerică

1.6.16 Traductor de poziţie, traductor absolut

Traductor care dă direct poziţia, coordonatelor unui element al maşinii

1.6.17 Traductor de deplasare, traductor relativ

Traductor care măsoară direct deplasarea unui element al maşinii, sub forma unei. schimbări de poziţie

1.6.18 Ciclu fix, ciclu cablat

Succesiunea prestabilită de operaţie care comandă mişcarea unei. axe a maşinii sau comanda executată de către arborele principal a. unor operaţii ca; găurire, alezare, tarodare sau combinaţiile acestora

1.6.19 Anulare Ordin care anulează o funcţie comandată anterior

1.6.20 Repunere în stare iniţială

Repunerea unui dispozitiv într-o poziţie iniţială prescris, care nu trebuie să fie neapărat poziţia

Page 230: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

230

zero 1.6.21 Temporizare Timp de aşteptare de o durata determinată nici

ciclic nici secvenţial: a nu se confunda cu o blocare sau ou o oprire

1.6.22 Suspendare blocare

Ordin care elimină pentru moment o funcţie de blocare

1.6.23 Corecţie de avansuri

Comandă numerică care ordonă sistemului de comandă să modifice viteza de avans programată

1.6.24 Poziţia iniţială Punct fixat pe o axă reperat; în raport cu originea maşinii, utilizat în special ca punct de plecare

1.6.25 Funcţionare automată

Mod de funcţionare a unei. maşini cu. comanda numerică în care operaţiile se desfăşoară în conformitate cu datele de intrare până când acestea, sunt oprite de program sau operator

1.6.26 Funcţionare bloc cu bloc

Mod de funcţionare a unor maşini cu comandă numerică în care la iniţiativa operatorului, operaţiile se desfăşoară în. mod automat, dar pentru un singur bloc de date

1.6.27 Funcţionare cu introducerea manuală a datelor

Mod de funcţionare bloc cu bloc, în care datele de comandă numerică sunt introduse manual

1.6.28 Comanda manuală

Mod de funcţionare /neautomat al maşinii în care operatorul comandă maşina fără sa utilizeze date numerice, de exemplu cu ajutorul butoanelor sau manetelor

1.6.29 Sistem de comandă prin came sau tampoane

Sistem de comandă în care oprirea mişcărilor comanda-comandă te depinde de poziţiile prereglate manual cu ajutorul camelor sau. tampoanelor sau. tampoane

1.6.30 Salt de bloc opţional, anulare bloc

Comandă manuală care permite aparatului să omită prin sistemul de comandă, executarea blocurilor de date, în care primul, caracter este "/"

1.6.31 Oprirea facultativă

Funcţie auxiliară asemănătoare cu o oprire de program, exceptând faptul că sistemul ignoră

Page 231: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

231

această comandă, dacă ea nu a fost validată înainte de către operator

1.6.32 Oprire orientativă a arborelui principal

Funcţie auxiliară care permite oprirea arborelui principal într-o poziţie unghiulară predeterminată

1.6.33 Poziţie de schimbare a sculei şi a suportului piesei de prelucrat

Punct fixat pe o axă reperat în raport cu originea maşinii utilizat în special pentru schimbările sculei şi schimbările piesei de prelucrat, suportului piesei de prelucrat

1.6.34 Stare a maşinii în poziţia de schimbare a sculei şi suportului

Stare a sistemului de coordonate ale maşinii în care toate elementele maşinii sunt în poziţie de schimbare a sculei şi a suportului

1.6.35 Zero maşină (origine de bază a sistemului)

Originea coordonatelor maşinii

1.6.36 Poziţie de referinţă a unei MU

Poziţii predeterminate fizic, ale axelor MU utilizate în sistemul de comandă incrementală, cu scopul de a fixa poziţia iniţială

1.6.37 Axă O direcţie în care o parte a maşinii poate să se mişte în mod liniar sau rotativ

1.6.38 Înlocuire a vitezei de avans

Funcţie manuală, care indică sistemului de comandă sa vitezei de a-ignore viteza de avans programată şi să înlocuiască prin alta aleasă de operator

1.6.39 Corecţie de avans sau de viteză

Funcţie de comandă manuală care permite operatorului avans sau de să modifice valorile programate (de exemplu viteza de avans sau turaţia arborelui principal.)

1.6.40 Căutare de bloc Posibilitatea unui sistem de comandă, care permite operatorului să caute, orice bloc dorit, pe bandă, în general cu ajutorul unui. selector, care prin intermediul cititorului de bandă,

Page 232: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

232

provoacă căutarea numărului de secvenţă sau de referinţă al blocului dorit

1.6.41 Mod de comandă

Mod de exploatare al. dispozitivului de intrare, a datelor sau de comandă şi a dispozitivului de afişare, în care intrările sunt interpretate ca funcţie de execuţie.

1.7 Erori de execuţie 1.7.01 Eroare Abatere între o valoare sau condiţie calculată,

observată sau măsurată şi valoarea sau condiţia adevărată, prescrisă sau teoretică corespunzătoare

1.7.02 Eroarea absolută

Rezultatul, algebric obţinut prin scăderea unei valori adevărate prescrise sau teoretice, din valoarea calculată, observată, măsurată sau realizată, corespunzătoare

1.7.03 Eroare relativă Raportul între eroarea absolută şi valoarea adevărată, prescrisă sau teoretică a mărimii afectată de această eroare

1.7.04 Interval al unei erori

Diferenţa între cea mai mare şi cea mai mică dintre valorile pe care le poate lua o eroare

1.7.05 Gama unei erori

Ansamblul de valori pe car le poate lua o eroare

1.7.06 Exactitate Evaluarea calitativă a importanţei unei erori, o importanţă satisfăcătoare corespunzând unei. erori. mici

1.7.07 Precizie Măsură a capacităţii formei de expresie a unei mărimi de a se deosebi, de valorile învecinate. Exemplu: Numerele cu 4 cifre sunt mai puţin precise decât numerele cu 6 cifre; totuşi, un numeral cu 4 cifre corect calculate poate fi. mai exact decât un numeral, cu 6 cifre calculat incorect

1.7.08 Rezoluţie Cea mai mică distanţa care separă două detalii învecinate care pot: fi deosebite unul de altul. Exemplu: 1. Pentru un sistem fie măsurat, cea mai mică cantitate care poate fi măsurată.

2. Pentru un sistem de comandă, cea mai mică mişcare care poate fi recomandată.

Page 233: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

233

1.7.09 Repetabilitate (a rezultatelor)

Micşorarea intervalului în. care se încadrează rezultatele succesiv obţinute, când o operaţie dată este efectuată de un anumit număr de ori în aceleaşi condiţii. Ea se poate exprima prin gama unei erori pentru un număr dat de măsurări, cu probabilitate de 95%

1.7.10 Reproductibilitate

Micşorarea intervalului în care se încadrează rezultatele individuale obţinute când o operaţie dată este efectuată pe echipamente similare, sau diferite, în condiţiile diferite. Ea se poate exprima prin intervalul erorii între două rezultate individuale cu o probabilitate de 95%

7.2.2. Sisteme de axe Toate piesele prelucrate pe maşini-unelte, fiind corpuri geometrice ,

se pot încadra în sisteme de coordonate tridimensionale. Sisteme de axe de coordonate s-au folosit, de exemplu, pentru determinarea componentelor forţei de aşchiere: originea din vârful sculei aşchietoare, axa să coincidă cu axa de rotaţie a piesei, axa y este menţinută în planul orizontal care trece prin axa X, iar axa Z este perpendiculară pe acest plan. Alt sistem este folosit la maşinile de găurit în coordonate la care planul XOY corespunde cu planul orizontal în care se deplasează masa maşinii, iar axa Z nu este folosită. Pe această bază s-au stabilit sistemele de coordonate ale maşinilor-unelte cu comandă numerică ca fiind triortogonale, având axa Z paralelă sau să coincidă cu axa de rotaţie a axului principal.

În standardul STAS 8902-82 se reproduce standardul, de recomandare ISO R 841- referitor la nomenclatura axelor şi a mişcărilor maşinilor cu comandă numerică.

Prin acest standard se precizează că axa Z este axa arborelui principal cu sensul pozitiv în direcţia creşterii distanţei între sculă şi piesă.

La prelucrarea pe MUCN se iau în considerare două sisteme de axe, de coordonate: unul al. maşinii-unelte în care loc deplasarea sculei şi altul al piesei cu care are loc deplasarea piesei. Primul sistem se notează cu X, Y, Z, iar al doilea cu X’, Y’, Z’ care au sensul pozitiv opus celui al maşinii-unelte, fig. 7.5.

De asemenea în standard se precizează că mişcările de rotaţie se notează cu A, B, C şi respectiv pentru piesă cu A', B’, C’, fig. 7.5.

Page 234: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

234

Dacă sunt maşini-unelte care au suporţi cu mişcări paralele faţă de X, Y, Z sau X’, Y’, Z’ denumite direcţii principale, aceste direcţii, denumite secundare se notează cu U, V, W sau terţiare cu P, Q, R şi respectiv U’, V’, W’ sau P’, Q’, R’.

Câteva precizări. în legătură cu poziţia axelor de coordonate: a. Axa X în majoritatea cazurilor este orizontală şi paralelă cu

suprafaţa de aşezare a piesei, reprezentând axa principală de mişcare în planul în care se realizează poziţionarea piesei faţă de sculă;

- la maşinile la care nu se roteşte nici piesa şi nici scula (maşini de rabotat) axa X este de mişcare este paralelă cu direcţia principală de aşchiere, iar sensul pozitiv este în sensul aşchierii;

- la maşinile la care se roteşte piesa, de exemplu la strunguri, axa X este radială şi paralelă cu ghidajele săniei- transversale iar sensul + este în direcţia retragerii scu1ei din piesă;

- la maşinile la care se roteşte scula (maşina de frezat) se întâlnesc două situaţii:

• dacă axa Z este orizontală sensul pozitiv al axei X este spre dreapta când se priveşte dinspre arborele principal spre piesă;

Fig. 7.5. Axe de coordonate

Page 235: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

235

• dacă axa Z este verticală sensul pozitiv al axei X este spre dreapta;

b. Axa Y este perpendiculară pe axele X şi Z, formând un triedru de sens direct;

c. Axa Z este identică sau paralela cu axa de rotaţie arborelui principal al maşinii-unelte:

- în cazul maşinilor de găurit, de filetat, de alezat, de frezat arborele principal antrenează scula;

- în cazul strungurilor maşinilor de rectificat rotund şi în general al maşinilor-unelte care generează suprafeţe de revoluţie , arborele principal antrenează piesa;

- dacă maşina nu are arbore principal axa Z este perpendiculară pe suprafaţa de aşezare a piesei;

- dacă maşina are mai mulţi arbori principali se alege un singur arbore principal pentru definirea axei Z preferându-se arborele principal cu axa perpendiculară pe suprafaţa de aşezare a piesei.

- dacă axa arborelui principal rămâne paralelă cu axa din cele trei axe ale sistemului de coordonate, aceasta va fi aleasă după axa Z;

- dacă axa. arborelui principal poate să ocupe poziţii paralele cu două. sau trei axe ale sistemului de referinţă, se consideră că axa Z, axa. care este perpendiculară pe suprafaţa de aşezare a piesei fără a lua în considerare accesoriile sub formă de adaosuri drepte sau înclinate;

d. Mişcările de rotaţie A, B, C se efectuează în jurul axelor X, Y respectiv Z şi au sensul. pozitiv sensul de rotaţie al unui şurub spre dreapta.

7.2.3. Coduri utilizate în comanda numerică Transmiterea informaţiilor tehnologice către maşina-unealtă, în

cazul programării manuale se face cu ajutorul benzilor perforate folosindu-se coduri de tip alfa numeric.

Cele mai utilizate coduri sunt cele care folosesc 8 piste de tipul EIA PC 8B sau ISO care provine din codul EIA PC 8 (A, B sau C).

Page 236: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

236

În fig. 7.6 se prezintă benzile perforate ale codurilor ISO (transpus în STAS 9369-73) şi a codului PC 8B

Fig. 7.6. Codurile în programele ISO (STAS) şi EIA PC 8B

Page 237: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

237

Din analiza benzilor perforate se desprind următoarele concluzii: - ambele coduri folosesc reprezentare binară de la 1 la 9 folosindu-

se pistele (1 ... 4) de la dreapta la stânga, fig. 7.7, fiecare piesă corespunzând puterilor cifrei 2 în ordine crescătoare: pista 1 corespunde lui 2o=1, pista 2 lui 21=2, pista 3 lui 22=4 şi pista 4 lui 23=8. Celelalte cifre până la 9 se obţin prin combinarea acestora. Astfel cifra 6 se obţine din 21+22=2+4=6, iar codificarea presupune perforarea pe acelaşi rând a două găuri: una corespunzătoare pistei 2 (adică 21) şi alta corespunzătoare pistei 3 (adică 22);

- codul ISO şi STAS este un cod par (adică pe acelaşi rând există

întotdeauna un număr par de găuri pe când codul PC 8B este un cod impar. Uniformizarea în par sau impar se face prin perforare suplimentară pe pista 8 pentru codul ISO şi pe pista 5 pentru codul PC 8B;

- altă diferenţă între cele două coduri constă în marcarea cifrei zero; la sistemul ISO se perforează pe acelaşi rând pistele 5 şi 6, iar la codul PC 8B se perforează numai pista 6;

Fig. 7.7. Destinaţia pistelor în codul PC 8B

Page 238: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

238

- literele şi alte semne sunt codificate prin combinaţii de perforaţii la care se adaugă:

• la ISO o perforaţie în pista 7 pentru toate literele alfabetului la care pentru literele H ... O se adaugă în plus o perforaţie pe pista 4, iar pentru literele de la P ... Z o perforaţie în plus pe pista 5;

• la codul PC 8B se practică două perforaţii în pistele 6 şi 7 pentru literele de la A la I în numai o perforaţie pe pista 7 pentru literele I = R;

- coloana 8 se rezervă numai pentru codificarea sfârşitului unui bloc (end of blok – EOB sau EB) pentru codul PC 8B, iar pentru codul ISO aceeaşi funcţie o au perforaţiile de pe pistele 2 şi 4 prin caracterul LF (line feed).

Transpunerea informaţiilor tehnologice pe bandă se face prin perforarea manuală pe maşini speciale de scris echipate cu cititor şi perforator de bandă.

7.2.4. Adrese utilizate şi semnificaţia lor Comenzile la care se efectuează de o MUCN sunt simbolizate, la

programare, prin cuvinte de comandă formate dintr-o literă a alfabetului latin, urmată de un număr compus din mai multe cifre.

Cu ajutorul cifrelor se formează numere care pot reprezenta cote, valori ale avansului şi turaţiei sau un simbol al acestora sau al unei scule, al unei operaţii etc. Cu ajutorul literelor se simbolizează anumite adrese care determină destinaţia datelor care urmează în cuvântul de comandă. Adresele sunt prezentate în tabelul 7.3.

Tabelul 7.3. Adrese folosite

A - Poziţionarea unghiulară în jurul axei X B - Poziţionarea unghiulară în jurul axei. Y C - Poziţionarea unghiulară în jurul axei. Z D - Poziţionarea unghiulară în jurul unei axe speciale sau a treia viteză de avans, sau pentru indicarea corecţiei sculei E - Poziţionarea, unghiulară în jurul, unei axe speciale sau. a doua viteză de avans F - Viteza de avans (feed) G - Funcţie preparatorie

Page 239: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

239

H - Rezervă I - Coordonata X a centrului unui cerc sau pasul de filetare pe axa X J - Coordonata Y a centrului unui cerc sau pasul de filetare pe axa Y K - Coordonata. Z a centrului unui, cerc sau pasul de filetare pe axa Z L - Rezervă M - Funcţie auxiliară N - Numărul blocului O - A nu se folosi P - Deplasare terţiară (rapidă) paralelă axei X 0 - Deplasare terţiară (rapidă) paralelă axei Y R - Deplasare terţiară (rapidă) paralelă axei Z S - Turaţia arborelui principal (speed) T - Sculă (tool) U - Deplasare secundară paralelă axei X V - Deplasare secundară paralelă axei Y W - Deplasare secundar paralelă axei Z X - Coordonata X Y - Coordonata Y Z - Coordonata Z

Adresele se împart în patru grupe : - adrese geometrice; - adrese tehnologice; - adrese preparatorii şi auxiliare; - alte adrese. a. Adrese geometrice. Cu ajutorul adreselor geometrice se

precizează axele de coordonate, mărimea coordonatelor şi. sensul lor. Tipul axelor de coordonate a fost stabilit în paragraful 7.2.2.

Fiecare din. adresele menţionate, reprezentând axele de coordonate este însoţită de un număr oarecare (mărimea coordonatei ) şi de sensul ei. Nu se marchează virgula. Prelucrarea cu precizia de una, două sau trei. zecimale este o caracteristică a maşinii-unelte pe care o realizează automat.

Astfel, pentru o maşină-unealtă care permite codificarea unui număr de 6 cifre dintre care două sunt zecimale următoarele cote se vor programa:

X = +275,31 în X+275431 Y = -75,4 în Y-007540

sau alt grup de cifre:

Page 240: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

240

X = +17,5 în X+001750 Z = -342 în Z-034200 Precizia cu care se realizează cotele este dată de cea mai mică

deplasare pe care o poate asigura maşina-unealtă. numită pas unitar sau însemnat. De exemplu pentru realizarea cotei de 375,43 mm echipamentul transmite 37543 impulsuri fiecare asigurând deplasarea unui subansamblu cu - 0,01 mm aceasta fiind precizia sau incrementul de deplasare.

Precizia de poziţionare se defineşte prin: - putere de rezoluţie care este mărimea incrementului (în exemplul

prezentat 0,01 mm); - repetabilitatea cu ajutorul căreia se stabileşte mărimea erorilor

rezultate prin repetarea poziţionării; - reproductibilitatea care se referă la eroarea rezultată pentru

aceeaşi cotă programată pe două echipamente sau. maşini-unelte identice. b. Adrese tehnologice. Adresele tehnologice reprezintă comenzi ale

maşinii-unelte care influenţează procesul, tehnologic. Acestea sunt vitezele de avans simbolizate prin adresa F, vitezele de rotaţie (turaţie) simbolizată prin adresa S şi sculele care iau parte la aşchiere simbolizate prin adresa T.

• Adresa F. Cu ajutorul adresei F urmată de un număr se comandă mecanismul lanţului cinematic de avans. În prezent există mai multe moduri de codificare a avansului: codificare directă, codificare simbolică, codificare în progresie aritmetică, codificare în progresie geometrica, codificare în timp reciproc.

Codificare directă presupune ca după simbolul F să se scrie mărimea avansului. De exemplu pentru S=2,75 m/min se va scrie F275 sau pentru S=27,5 mm/min se va scrie tot F275. Evident că datorită acestui sistem oricând se pot face confuzii.

Codificarea simbolică presupune codificarea cu una sau două cifre mărimea vitezelor de avans în ordinea lor crescătoare:

s = 15 mm/min se codifică prin F1 sau F01 17,5 F2 F02

22,5 F3 F03 28 F4 F04

Dacă avansurile rezultă prin cuplaje se pot obţine mai multe game

şi atunci: Gama I Gama II

Page 241: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

241

S = 15 se codifică prin F11 S=28 mm/rot se codifică F21 17,5 F12 34 F22 22,5 F13 38,5 F23 Acest sistem de codificare presupune ca fiecare maşină-unealtă

având game de avansuri diferite necesită codificări diferite Codificarea în progresie aritmetică se face astfel: prima cifră a

codului rezultă din însumarea la cifra 3 a numărului de cifre care formează partea întreagă a avansului, iar următoarele două cifre ale codului sunt primele două cifre ale mărimii codificate.

Astfel pentru avansul de 2375,1.2 mm/rot; prima cifră de cod va fi 7 (3+4 cifre din partea întreaga a numărului de codificat) urmat de cifrele 23 care reprezintă primele două cifre ale numărului. Deci. avansul de 2375,12 se va. codifica prin F723.

Alte exemple: S=345,12 F634 34,512 F534 3,4512 F434 0,34512 F334 0,034512 F234 0,0034512 F134

Metoda este aproximativă datorită rotunjirilor care se fac şi nu este folosită.

Codificarea în progresie geometrică este cea mai. răspândită şi constă prin codificarea vitezei de avans prin două cifre care simbolizează un număr din seria geometrică cu raţia 1,12, serie folosită în stabilirea turaţiilor şi avansurilor pe maşinile-unelte. Codurile şi mărimile codificate sunt prezentate în tabelul 7.4.

Tabelul 7.4. Funcţiile viteză de avans (F) şi turaţie ax principal (S)

Cod Mărimea

codifica-tă

Cod Mărimea codificată

Cod Mărimea codificată

Cod Mărimea codificată

Cod Mărimea codificată

00 Stop 20 1.0 40 100 60 1000 80 10000 01. 1,1,2 21 11,2 41. 112 61 1,120 81 11200 02 1,25 22 12,5 42 125 62 1250 82 12500 03 1,40 23 14,0 43 140 63 1400 88 14000 04 1,60 24 10.0 44 160 04 1600 84 16000

Page 242: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

242

05 1,80 25 18,0 45 120 65 1800 85 18000 00 2,00 26 20,0 46 200 66 2000 85 20000 07 2,24 27 22,4 47 224 67 2240 87 22400 08 2,50 28 25,0 48 250 68 2500 88 25500 09 2,80 29 28,0 40 280 69 2800 89 28000 00 3,1.5 30 31,5 50 315 70 31.50 90 31500 11 3,55 31 35,5 51 355 71 5550 91 35500 12 4,00 32 40,0 52 400 72 4000 92 40000 13 4,50 33 45,0 53 450 73 4500 93 45000 14 5,00 34 50,0 54 500 74 5000 94 50000 15 5,60 35 56,0 55 560 75 5600 95 56000 16 6,30 36 63,0 56 630 76 6300 96 63000 17 7,10 37 71,0 57 710 77 7100 97 71000 18 8,00 38 80,0 58 800 78 8000 98 80000 19 9,00 39 90,0 59 900 79 9000 99 rapid

Observaţie: mărimile codificate pot fi în mm/min, inch/min, respectiv rot/min.

Astfel comanda F00 opreşte mişcarea de avans, iar prin comanda F99 se trece în avans rapid. restul comenzilor între F01 şi F 99 corespunde unor avansuri între 1,12 mm/min şi respectiv 80000 mm/min.

Codificarea în timp reciproc nu se foloseşte în oarecare măsură în S.U.A.

Adresa S. Prin adresa S se programează turaţiile arborelui principal al maşinii-unelte existând variantele de codificare directă, simbolică şi în progresie geometrică.

Codificarea se face identic adreselor F numai când se foloseşte adresa S, astfel:

- codificare directă: h = 140 rot/min se codifică prin S140

- codificare simbolică: n = 34 rot/min se codifică prin S01 38 rot/min S02

- codificare în progresie geometrică foloseşte tot tabelul 7.4, astfel: n = 90 rot/min se codifică S39 n = 500 rot/min S54 STOP

iar codul S99 nu are sens (avans rapid). Adresa T. Adresa T este folosită la maşinile-unelte care permit

schimbarea automată a sculelor şi se foloseşte la maşini-unelte cu cap

Page 243: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

243

revolver sau la maşinile-unelte cu magazie de scule de tipul centrelor de prelucrare care pot înmagazina până la 100 scule. Prin adresa T32 se comandă aducerea în poziţie de lucru a sculei cu numărul 32.

În funcţie de concepţia maşinii-unelte se pot codifica locaşurile pentru scule sau suporţi.

d. Adresele preparatorii şi adresele auxiliare. Codificarea adreselor preparatorii se face prin litera G iar a adreselor auxiliare prin litera M. Aceste adrese permit efectuarea unor comenzi foarte diferite fie pentru aparatura de comandă fie pentru maşina-unealtă.

Folosirea adreselor depinde şi de modul în care acţionează în timp comenzile date. Se deosebesc patru posibilităţi:

- acţiunea comandată începe simultan cu mişcarea căutată; - acţiunea comandată începe după terminarea mişcării comandate; - acţiunea comandată se menţine până la o comandă ulterioară de

anulare a ei; - acţiunea comandată se menţine până la o comandă ulterioară de

anulare a ei. Adresele preparatorii G. În tabelele 7.5 şi 7.6 se prezintă

codificarea funcţiilor G. În tabele se precizează următoarele: - funcţiile notate cu asterisc * vor fi alese prin precizarea şi

specificaţia formatului; - semnul x se foloseşte pentru a indica faptul că funcţiile G nu

afectează decât fraza în care figurează; - prin litera d se precizează faptul că funcţia utilizată este din

coloana 4 iar anularea sau înlocuirea ei trebuie să fie una din funcţiile indicate prin litera d. funcţia de anulare sau de înlocuire poate de asemenea să fie o funcţie indicată prin litera d, dacă soluţia aleasă pentru această funcţie este din coloana 4.

În tabelul 7.5 s-au făcut notaţiile: 1. dacă corecţia sculei nu este posibilă pentru comanda paralelă la

axe, funcţiile G43 până la G52 sun disponibile pentru alte utilizări; 2. funcţiile de la G45 la G52 pot să se aplice la toate combinaţiile

de câte două axe diferite ale maşinii-unelte, precizate anterior; 3. dacă aceste funcţii nu există în echipamentul de comandă.

Page 244: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

244

Tabelul 7.5. Clasificarea funcţiilor G

Nr. crt.

Codul funcţiei

Specificaţia funcţiei

Func

ţie m

enţin

ută

până

la

anul

area

sau

înlo

cuire

a pr

intr-

o fu

ncţie

indi

cată

pr

in a

ceea

şi li

teră

din

Func

ţie c

are

nu e

fect

ueaz

ă de

cât f

raza

în c

are

Denumirea funcţiei

1 G00 Comandă de poziţionare punct cu punct (Point to point positioning)

a Funcţie în care deplasarea spre punctul, programat se efectuează cu viteză, de avans programată anterior, este ignorată dar nu anulată; deplasările pe diferitele axe pot fi. necoordonate

2. G01 Interpolare liniară (Linear interpolation)

a Funcţie utilizată pentru obţinerea unei înclinări uniforme sau a unei mişcări, în linie dreaptă folosind informaţia dintr-o fază pentru producerea unor viteze proporţionale cu distanţele prescrise pe 2 sau mai multe axe simultan

Interpolare circulară (Circular interpolation)

-

Comandă de conturare care foloseşte informaţia, cuprinsă, în una sau două fraze pentru realizarea unui arc de cerc. Vitezele pe axele de obţinere a arcului fiind modificate prin echipamentul de comandă

3. G02 Interpolare circulară în sens invers celui trigonometric (Circular interpolation arc

a

Interpolare circulară în care traiectoria relativa a sculei faţă de piesă apare în sensul acelor de ceasornic atunci, când este privită în sensul negativ al axei.

Page 245: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

245

CW) perpendiculare pe planul maşinii

4. G03 Interpolare circulară în sens trigonometric (Circular interpolation arc CCW)

Interpolare circulară în care traiectoria relativă a sculei faţă de piesă apare în sens invers acelor de ceasornic atunci când este privită în sensul negativ al axei perpendicular pe planul maşinii

5. G04 Oprire de durată prestabilită (Dwell)

x

Funcţie care comandă o oprire de durată programată sau fixată, care nu este legată de un ciclu sau secvenţă fără a constitui blocare sau oprire cu durată nelimitată

6. G05 Disponibil (Unassigned)

* * -

7. G06 Interpolare parabolică (Parabolic interpolation)

a

Comandă de conturare care utilizează informaţia conţinută în mai multe freze pentru realizarea unui arc de parabolă. Echipamentul de comandă variază vitezele de deplasare pe fiecare axă pentru realizarea acestui arc de parabolă

8. G07 Disponibil (Unassigned)

* * -

9. G08 Accelerare (Acceleration)

x

Funcţie prin care se comandă creşterea automată a vitezei maşinii începând din faza iniţială a deplasării până la valoarea programată

10. G09 Decelerare (Deceleration)

x

Funcţie prin care se comandă descreşterea automată a vitezei maşinii de la valoarea programată, începând din apropierea punctului de oprire programat

11. G010 Disponibil * * -

Page 246: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

246

la G16

(Unassigned)

12. G17 Alegerea planului XY (XY Plane selection)

c Funcţii utilizate pentru identificarea planului (xy; zx; yz) pentru funcţii ca: interpolare circulară, corecţie de traiectorie a sculei etc.

13. G18 Alegerea planului ZX (ZX plane selection)

C

14. G19 Alegerea planului YZ (YZ plane selection)

c

15. G20 Disponibil (Unassigned)

* * -

16. G25 la G29

Disponibil permanent (Permanently unassigned)

* * -

17. G30 la G32

Disponibil (Unassigned)

* * Funcţie prin care se face alegerea ciclului în cazul maşinilor echipate pentru filetare

18. G33 Filetarea cu pas constant (Thread cutting constant lead)

a Funcţie prin care se face alegerea ciclului în cazul maşinilor echipate pentru filetare

19. G34 Filetare cu pas crescător (Thread cutting increasing lead)

a Funcţie prin care se face alegerea unui ciclu în care pasul creşte constant în cazul maşinilor echipate pentru filetare

20. G35 Filetare cu pas descrescător (Thread cutting decreasing lead)

a Funcţie prin care se face alegerea unui ciclu în care pasul descreşte constant în cazul maşinilor echipate pentru filetare

21. G36 la

Disponibil permanent

* * -

Page 247: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

247

G39 (Permanently unassigned)

22. G40 Anularea corecţiei de traiectorie sau corecţiei sculei (Cutter compensation tool offset cancel)

d Funcţie care anulează orice funcţie de corecţie a traiectoriei (diametru sau rază) sau de corecţie a sculei

23. G42 Corecţia traiectoriei sculei la dreapta (Cutter compensation right)

d Funcţie în care scula este în dreapta suprafeţei pe care o prelucrează, pentru un observator privind in sensul deplasării sculei, în raport cu piesa

24. G43 Corecţie pozitivă de sculă -1) (Tool off set positie)

(d) * Funcţie care precizează că valoarea corecţiei de sculă prestabilită la panoul de comandă trebuie să fie adăugată la cota indicată în fraza sau frazele la care se aplică corecţia

25. G44 Corecţie negativă de sculă –1)

Funcţie care precizează că valoarea de corecţie a sculei la panoul de comandă trebuie sa se scadă din cota indicată în fraza sau frazele la care se aplică corecţia

26. G45 Corecţie de sculă 1)2)

(d)* *

Funcţii folosite pentru a indica dacă valoarea corecţie de sculă (prestabilită la panoul de comandă) trebuie adăugată sau trebuie scăzută din cotele indicate în fraza (frazele) corespunzătoare, sau dacă valoarea acestei corecţii este 0

27. G46 Corecţi de sculă +/- (Tool offset)

(d)* *

28. G47 Corecţie de suclă -/- (Tool offset)

(d)* *

29. G48 Corecţie de sculă -/+ (Tool offset)

(d)* *

30. G49 Corecţie de sculă 0/+ (Tool offset)

(d)* *

31. G50 Corecţie de sculă 0/- (Tool offset)

(d)* *

32. G51 Corecţie de sculă +/0 (Tool offset)

(d)* *

Page 248: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

248

33. G52 Corecţie de sculă -/0 (Tool offset)

(d)* *

34. 053 Anularea funcţiilor de deplasarea originii axelor de coordonate (Linear shift cancel)

f Funcţie care anulează G54...G59

35. G54 Deplasarea originii pe axa X 3) (Linear shift X)

f

Funcţii prin care se efectuează deplasarea originii axelor de coordonate a cărei valoare trebuie să fie înscrisă la panoul de comandă

36. G55 Deplasarea originii pe axa de coordonate Y (Linear shift Y)

f

37. G56 Deplasarea originii pe axa de coordonate Z 3) (Linear shift Z)

f

38. G57 Deplasarea originii pe axele de coordonate X şi Y 3) (Linear shift XY)

f

39. G58 Deplasarea originii pe axele de coordonate X şi Z 3)

f

40. G59 Deplasarea originii pe axele de coordonate Y şi Z 3) (Linear shift YZ)

f

41. G60 Poziţionarea preciziei 1 (fixă) 3) (Positioning exact 1 (Fine))

h Funcţii prin care se face poziţionarea în limitele unui sau două câmpuri de toleranţă. Dacă este necesar, poziţionarea se face prin apropiere în sens unic

42. G61 Poziţionare precisă 2 (medie) 3) (Positioning exact 2 (Medium))

Page 249: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

249

43. G62 Poziţionarea rapidă (imprecisă) 3) (Positioning fast (coaree))

h Funcţie prin care se face poziţionarea în limitele unor câmpuri largi de toleranţe

44. G63 Poziţionare pentru filetare 3) (Tapping)

X Funcţie prin care se face poziţionarea cu oprirea arborelui principal la sfârşitul deplasării

45. G64 la G67

Disponibil (Unassigned)

* * -

46. G68 Corecţia sculei, unghi interior (Tool offset inside corner)

(d)* * Funcţie folosită pentru a indica dacă valoarea corecţiei sculei (prestabilită la panoul de comandă) trebuie adunată sau scăzută din valoare, în funcţie de forma piesei (unghi interior)

47. G69 Corecţia sculei, unghi exterior (Tool offset outside corner)

(d)* * Funcţie care indică dacă valoarea corecţiei sculei (prestabilită la panoul de comandă) trebuie adunată sau scăzută din cota cuprinsă în freza sau frazele în funcţie de forma piesei /unghi exterior)

48. G70 la G79

Disponibil (Unassigned)

(d)* * -

49. G80 Anularea ciclului fix (Fixed cycle cancel)

* Funcţie care întrerupe orice ciclu fix

50. G81 la G89

Ciclu fix 4) (Fixed cycle)

c Ansamblu prestabilit de operaţii care comandă plasarea după o axă a maşinii şi (sau) rotirea arborelui principal pentru realizarea unor prelucrări ca: găurire, alezare, filetare sau combinări ale acestora

Page 250: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

250

51. G90 Cotare absolută (Absolute dimension)

j

52. G91 Cotare relativă (Incremental dimension)

j

53. G92 Registre preîncărcate (Preload registers)

X Funcţie folosită pentru modificarea registrelor de poziţionare a axelor cu ajutorul cuvintelor de dimensiuni programate (De exemplu deplasarea. Nu rezultă nici o mişcare a originii)

54. G93 Avans exprimat în inversul duratei deplasării (Invers time feed rate)

k Funcţie indicând că valoarea numerică ce urmează după caracterul de adresă de avans este egală cu inversul timpului, în minute, necesar pentru executarea deplasării indicată în frază

55. G94 Avans pe minut (Feed per minute)

k Funcţie indicând că unităţile de viteză de avans sunt exprimate în mm/min

56. G95 Avans corespunzător unei rotaţii a arborelui principal (Feed per spindle revolution)

k

Funcţie indicând că unitatea de viteză de avan s este exprimată în mm/rot a arborelui principal

57. G96 Viteză de aşchiere constantă (Constant surface speed)

l Funcţie indicând că prin codul turaţiei arborelui principal se comandă vitezele de aşchiere: sunt exprimate în m/min, iar turaţia arborelui principal este comandată automat, astfel încât să fie menţinută constantă viteza de tăiere programată

59. G97 Rotaţia pe minut (arbore principal)

l Funcţie care anulează funcţia G96

Page 251: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

251

(Revolution per minute (spindle))

Observaţii:

1. Dacă corecţia sculei nu este posibilă pentru comandă paralelă la axe, funcţiile G43 la G52 sunt disponibile pentru alte utilizări.

2. Funcţiile G45 la G52 pot să se aplice la toate combinaţiile de câte două axe diferite ale maşinii, precizate în prealabil.

3. Dacă aceste funcţii nu există în echipamentul de comandă, ele nu sunt atribuite şi sunt disponibile pentru alte utilizări.

4. Această comandă iniţiază un ansamblu de operaţii care vor fi repetate la momentele oportune până la anulare sau modificare (tabelul 7.6).

Tabelul 7.6

Nr. crt.

Codul funcţiei

Mişcarea de avans

Operaţii la sfârşitul cursei de lucru

Viteza mişcării de retragere până la punctul iniţial al avansurilor

Exemple de întrebuinţare

Oprire de durată prestabilită

Arbore principal

1. G81 Avans (Feed)

- - rapid găurire centruire

2. G82 Avans (Feed)

da - rapid găurire calibrare

3. G83 Intermitentă (Intermittent)

- - rapid găurire adâncă (cu debavurare)

4. G84 Avans şi rotirea arborelui principal (în sensul de lucru) (For ward spindle feed)

- Inversare de sens

avans filetare

5. G85 Avans (Feed)

- - avans alezare

6. G86 Pornirea arborelui principal şi avans (Start spindle

- oprire rapid alezare

Page 252: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

252

feed) 7. G87 Pornirea

arborelui principal şi avans (Start spindle feed)

- oprire manual alezare

8. G88 Pornirea arborelui principal şi avans (Start spindle feed)

da oprire manual alezare

9. G89 Avans (Feed)

da - avans alezare

Adrese auxiliare M. Pentru funcţiile auxiliare din fraze cu format

variabil se utilizează adresa M urmată de două zecimale, tabelul 7.7. În frazele cu format fix codul este format numai din cele două cifre zecimale (fără M). Semnul X din tabel indică faptul că funcţiile auxiliare M afectează numai fraza în care figurează sau intervin în anumite momente indicate în frază. Funcţiile de la coloanele 4, 5, 6 şi 7 din tabel indicate cu asterisc * vor fi alese prin precizarea în specificaţia formatului pentru fiecare caz.

Tabelul 7.7. Codificarea funcţiilor auxiliare M

Nr. crt

Cod

ul fu

ncţie

i

Sem

nific

aţia

func

ţiei

Începerea executării

Func

ţia d

e m

enţin

ere

la a

pari

ţia

unei

func

ţii c

are

o în

locu

ieşte

sa

u o

anul

ează

Func

ţia a

fect

ează

num

ai fr

aza

în c

are

figur

ează

Definiţia funcţiei

Sim

ulta

n cu

dep

lasa

rea

prog

ram

ată

în f

rază

Dup

ă ef

ecta

rea

depl

asăr

ilor

popg

ram

ate

în fr

ază

1. M00 Oprire programată Program stop

X x Funcţie care comandă anularea sistemului de răcire şi a rotirii arborelui principal precum şi terminarea prelucrărilor suplimentare după executarea celorlalte

Page 253: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

253

funcţii cuprinse în frază 2. M01 Oprire

facultativă (Optional planned stop)

x x Funcţie similară M00 cu deosebirea că este efectuată numai dacă echipamentul de comandă a reţinut o comandă normală de validare a opririi facultative*

3. M02 Sfârşit de program (End of program)

x x Funcţie care indică terminarea unei operaţii la oprirea arborelui principal şi a sistemului de răcire după ce toate funcţiile conţinute în frază au fost executate. Ea este folosită pentru readucerea în poziţie iniţială a sistemului de comandă şi/sau a maşinii; readucerea în această poziţie a sistemului de comandă poate consta în rebobinarea benzii, până la caracterul de început de program sau, dacă este vorba de o bandă în buclă, avansarea acesteia până la caracterul de început de program depăşind zona de separaţie*

4. M03 Rotirea arborelui principal în sens invers celui trigonometric (Spindle CW)

x x Funcţie în urma căreia arborele principal se roteşte în sensul unui şurub cu pas pe dreapta care intră în piesă

5. M04 Rotirea arborelui principal în sens trigonometric (Spindle CCW)

x x Funcţie în urma căreia arborele principal se roteşte în sensul unui şurub cu pas pe dreapta care iese din piesă

6. M05 Oprirea arborelui principal (Spindle 0FF)

Funcţie care opreşte arborele principal în modul cel mai eficace; comandă aplicarea frânei, dacă există şi oprirea sistemului de răcire*

Page 254: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

254

7. M06 Schimbare de sculă (Tool change)

* * x Funcţie care comandă executarea schimbării uneia sau mai multor scule, manual sau automat şi nu se include alegerea acestora. Sistemul de răcire* şi arborele principal, pot sau nu pot fi oprite automat

8. M07 Pornirea sistemului de răcire nr. 2 (Coolant nr. 2 ON)

x x Funcţie care comandă pornirea sistemului de răcire nr. 2 (ceaţă)

9. M08 Pornirea sistemului de răcire nr. 1 (Coolant nr. 1 ON)

x x Funcţia care comandă pornirea sistemului de răcire nr. 1. Lubrifiant la filetare sau aspirator de praf*

10. M09 Oprirea sistemul de răcire (Coolant OFF)

x x Funcţie care anulează M07, M08, M50 sau M51

11. M10 Blocare (Clamp)

* * x Funcţii care acţionează asupra ghidajelor maşinii, piesei, montajului portpiesei arborelui principal. etc*

12. M11 Deblocare (Unclamp)

* * x

13. M12 Disponibil (Unassigned)

* * * * -

14. M13 Rotirea arborelui principal în sens invers celui trigonometric şi pornirea sistemului de răcire (Spindle CW and coolant ON)

x x -

Page 255: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

255

15. M14 Rotirea arborelui principal în sens trigonometric şi pornirea sistemului de răcire (Spindle CDW and coolant ON)

Funcţie care comandă aducerea direcţiei de avans rapid sau alezarea direcţiei de avans de lucru 1) în caz de necesitate

16. M15 Deplasare în sens pozitiv (Notion +)

x x

17. M16 Deplasarea în sens negativ (Notion -)

18. M17 şi M18

Disponibil (Unassigned)

* * * * -

19. M19 Oprire orientată a arborelui principal (Oriented spindle stop)

x x Funcţie care provoacă oprirea arborelui principal într-o poziţie unghiulară prestabilită

20. M20 la M29

Disponibil permanent (Permanently unassigned)

-

21. M30 Sfârşit de bandă (End of tape)

x x Funcţie care opreşte arborele principal şi sistemul de răcire după ce toate instrucţiunile conţinute în frază au fost executate. Ea este folosită pentru readucerea în poziţia iniţială a sistemului de comandă şi/sau a maşinii. readucerea în această poziţie a sistemului de comandă poate consta în rebobinarea benzii până la caracterul de început program sau, dacă este vorba de o bandă buclă avansarea acesteia până la caracterul de

Page 256: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

256

început de program, depăşind zona de separaţie sau înlocuind primul cititor de bandă cu al doilea cititor de bandă*

22. M31 Anularea interblocării (Interlock by pass)

* * x Funcţie care anulează provizoriu o interblocare normal existentă*

23. M32 la M35

Disponibil (Unassigned)

* * * * -

24. M36 Gamă de viteze de avans nr. 1 (Feed range 1)

x x Funcţii în care specificaţia gamelor de viteze de avans va fi obţinută printr-o cutie de viteze adiţională

25. M37 Gamă de viteze de avans nr. 2 (Feed range 2)

26. M38 Gamă de viteze de rotaţie nr. 1 (Spindle speed range 1)

x x Funcţie în care specificaţia camelor de viteze ale arborelui principal va fi obţinută printr-o cutie de viteze adiţională

27. M39 Gamă de viteze de rotaţie nr. 2 (Spindle speed range 2)

x x

28. M40 la M45

Schimbare de viteze, dacă există astfel disponibil (Gear change if used otherwise unassigned)

-

29. M46 la M47

Disponibil (Unassigned)

* * * * -

30. M48 Anuleay[ M49 (Cancel M49)

x x -

31. M49 Interzice modificarea

x x Funcţie care dezactivează funcţia de comandă manuală

Page 257: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

257

manuală a vitezei (Bypass override)

a arborelui principal (astfel precizată în specificaţia formatului) şi repune parametrul la valoarea programată. Ea este anulată prin M45

32. M50 Pornirea sistemului de răcire nr. 3 (Coolant nr. 3 ON)

x x Funcţie care porneşte sistemul de răcire nr. 3

33. M51 Pornirea sistemului de răcire nr. 4 (Coolant nr. 4)

x x Funcţie care porneşte sistemul de răcire nr. 4

34. M52 la M54

Disponibil (Unassigned)

* * * * -

35. M55 Deplasarea originii (la arborele principal 1) (Linear tool shift position 1)

x x Funcţii care comandă deplasarea originii sculei de amplitudine prestabilită (De exemplu: poziţia aleasă de-a lungul axei sculei)

36. M56 Deplasarea originii (la arborele principal 2) (Linear tool shift position 2)

x x

37. M57 la M59

Disponibil (Unassigned)

* * * * -

38. M60 Schimbare de piesă (Work piece change)

x x -

39. M61 Deplasare liniară în poziţia 1 (Linear work piece shift position 1)

x x Funcţii care comandă deplasarea liniară a originii piesei într-o poziţie prestabilită

Page 258: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

258

40. M62 Deplasare liiară a piesei în poziţia 2 (Linear work piece position 2)

x x

41. M63 la M70

Disponibil (Unassigned)

* * * * -

42. M71 Deplasarea unghiulară a piesei în poziţia 1 (Angular work piece shift, position 1)

x x Funcţii care comandă deplasarea unghiulară a originii piesei într-o poziţie prestabilită 43. M72 Deplasarea

unghiulară a piesei în poziţia 2 (Angular work piece shift, position 2)

x x

44. M73 la M89

Disponibil (Unassigned)

* * * * -

45. M90 la M99

Disponibil permanent 2) (Permanently unassigned)

Observaţii: 1. se aplică la mesele rotative cu sisteme de măsură absolută; 2. rezervat pentru utilizări speciale. e. Alte adrese Adresele N sunt folosite pentru indicarea numărului blocului

simbolizat prin trei cifre: N001, N002, N003. Adresele H se folosesc pentru unele echipamente pentru a marca

schimbarea sculei (atunci când schimbarea pe MU nu se poate face automat.

H001 T34 N002 N003

Page 259: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

259

N004 H005 T12 N006

În acest exemplu se indică schimbarea manuală a sculei T34 cu T12.

Adresele Tab, EB, HT şi LF. Adresele Tab în PC-8B şi HT în ISO despart comenzile de pe banda perforată. Ele nu apar în formularul de programare dar pot fi considerate ca fiind liniile despărţitoare ale coloanelor.

Adresele EB în PC-8B şi LF în ISO marchează sfârşitul unui bloc ceea ce în Tabelul programare Piesă (formularul de programare corespunde sfârşitului unui rând şi începutul următorului).

Adresele %, :, /. Se folosesc în codul ISO şi cu următoarele semnificaţii:

% (procentual) – începutul programului : (semnul împărţirii) – primul bloc / (linie de fracţie) – se pune înaintea numărului de bloc pentru a nu

fi citit de aparatura de citire a benzii decât numai la comanda manuală efectuată în prealabil citirii.

Exemple: %LF :001 N001

N002 /002 N003 N003

7.2.5. Documentaţia tehnologică în cazul prelucrării pe MUCN Prelucrarea în condiţii optime tehnico-economice a unei piese

depinde de calităţile maşinii-unei te şi ale aparaturii de comandă numerică, iar în primul rând de calitatea conţinutului benzii-program. O maşină-unealtă oricât de modernă şi precisă ar fi, dotată cu comandă electronică complicată, poate furniza piese de calitate inferioară prelucrării pe maşini-unelte universale, cu productivitate scăzută dacă tehnologul programator nu posedă cunoştinţe şi oarecare experienţă pentru elaborarea unei tehnologii şi a unui Program piesă corespunzător.

Documentaţia tehnologică necesară în cazul prelucrării pe MUCN este:

a - desenul de execuţie al piesei;

Page 260: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

260

b - fişa tehnologică de comandă numerică; c - reprezentarea. schematică a. traiectoriei. sculei; d - tabelul coordonatelor punctelor; e - fişa prereglare scule; f - tabel program-piesă; g - clartextul. (testingul); h - banda perforată. a. Desenul de execuţie al piesei. Desenul de execuţie, ca şi la

prelucrarea pe maşini-unelte universale trebuie să conţină informaţii care să pună în evidenţă forma, dimensiunile şi condiţiile tehnice impure. În cazul prelucrării pe MUCN cotarea piesei prezintă unele particularităţi legate de: precizarea punctului de zero (fix au deplasabil), întrucât toate cotele se vor raporta la acesta. Sistemul de cotare este de tip absolut sau incremental (în lanţ).

În sistemul de cotare absolut se indică distanţele de la punctul de referinţă la celelalte puncte care definesc poziţia unor suprafeţe, pe când în sistemul de cotare incremental (în lanţ) se precizează cotele între diferite puncte ale suprafeţelor aflate în interdependenţă. Alegerea tipul de cotare depinde de specificul echipamentului de comandă numerică. De exemplu, în fig. 7.8, în sistemul absolut de cotare, deplasarea sculei din punctul A în punctul B se face prin precizarea coordonatelor punctului B (XB = 9; YB = 10), sau deplasarea din B în C cu specificarea coordonatelor punctului C (XC = 15; YC = 5).

Fig. 7.8. Sisteme de cotare

Page 261: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

261

În sistemul incremental pentru aceleaşi deplasări prin instrucţiuni se precizează distanţa din A în B (X = XB = XA = +6; Y = YB – YA = +6) sau la deplasarea din B în C (X = XC – XB = +4; Y = YC + YB = - 5) toate deplasările sunt pozitive întrucât mişcările se execută numai în sensul pozitiv al axelor, pe când în sistemul incremental de cotare deplasările pot fi pozitive sau negative după cum mişcările se execută în sensul pozitiv sau negativ al axei. În fig. 7.9 sunt prezentate ambele sisteme de cotare (a1, b1, c1, d1, e1, f1 – cote în sistemul a absolut şi a, b, c, d, e – cote în sistemul incremental (în lanţ).

b. Fişa tehnologică pentru comanda numerică. Întocmirea fişei tehnologice se face având la bază desenul de execuţie al piesei. În fişă sunt trecute date referitoare la denumirea piesei şi produsul din care face parte, codurile acestora, numărul de bucăţi şi apoi. operaţiile necesare în succesiunea normală. Pentru fiecare operaţie se precizează sculele şi caracteristicile lor, dispozitivele, parametri regimului de prelucrare (avansurile şi turaţiile codificate), date referitoare la normarea lucrărilor. Fişa tehnologică din tabelul 7.8 reprezintă succesiunea operaţiilor pentru piesă din fig. 7.10.

Fig. 7.9. Exemplu de cotare în cele două sisteme

Page 262: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

262

c. Reprezentarea schematică a traiectoriei sculei. Reprezentarea

schematică a traiectoriei sculei se face prin trasarea pe schiţa piesei a sistemului de coordonare, a direcţiilor axelor de coordonate, punctul de zero al piesei şi puncte de pe conturul piesei.

La prelucrarea pe MUCN de poziţionare şi prelucrare după o singură axă (prelucrare liniară), conturul piesei nu ridică probleme deosebite.

Tabelul 7.8. Fişă tehnologică pentru cama din fig. 7.10 UNIVERSITATEA TEHNICĂ „Gh. Asachi” Iaşi Catedra T.C.M.

FIŞĂ TEHNOLOGICĂ C.N. Reper: CAMA DISC Nr. desen: Produs: SARO 25 Nr. desen

Pag

BSF Tip MUCN 340/230 Maşină de alezat şi frezat

Buc.

Nr. crt.

Traseu tehnologic Sculă Dispozitiv Caracte ristici

Regim de aşchiere t, s, v

Timp normat Tpi Tu

Fig. 7.10. Camă disc

Page 263: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

263

1. Trasare contur cu adaos de prelucrare 5 mm

Ac de trasat

Şablon

2. Debitare din tablă de g=10 mm

Instalaţie de tăiat cu flacără oxiace tilenică

3. Rectificare degroşare pe ambele feţe la g=8 mm

Disc abraziv

STAS601-80

4. Găurire φ32, φ7 2xφ14

Burghie φ32 φ7 φ14

Bacuri STAS 573/80

5. Alezare φ32 H7 Alezor φ32

Bacuri STAS 1265-80

6. Frezare contur în comandă numerică

Freză cilindro-frontală φ12

Placă distan-ţier şuruburi cap T

STAS 1683-80

7. Tratament termic Cementat, h = 0,8+1,2 mm Călit la 55-60 HRC

8. Planare Instalaţie de planat la cald

ÎNTOCMIT VERIFICAT APROBAT Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura

La piesele cu profil mai complicat la conturarea scula trebuie

deplasată după o traiectorie care, în principiu, corespunde cu conturul piesei. Pentru a putea descrie traiectoria sculei este necesară descompunerea conturului în elemente geometrice simple (segmente de dreaptă, arce de cerc, de parabolă etc.).

Toate punctele care separă elementele geometrice ale conturului se numesc puncte de contur.

Originea sistemului de axe pentru piesă se alege astfel încât punctele ale căror coordonate nu rezultă direct, să fie cât mai mic. În afara coordonatelor punctelor de contur (clasificarea în puncte de plecare, finale, de inflexiune, de tangenţă şi vârfuri) se mai calculează şi coordonatele arcelor de cerc, parabolă etc.

Page 264: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

264

În fig. 7.11 se prezintă reprezentarea schematică cu toate elementele

Fig. 7.11. Reprezentarea schematică a traiectoriei sculei

Page 265: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

265

necesare pentru piesa din fig. 7.10. Conturul precizat reprezintă traiectoria sculei în care: Op – centrul piesei; A – punct de plecare şi final; B, C, D, E, J, K, L, O, P – puncte de inflexiune; F, I, M, O – puncte de tangenţă; G, H, M - puncte de vârf; C3, C4, C7, C8, C10, C11 – centrele cercurilor de racordare între curbele de apropiere şi retragere rapidă a saniei capului revolver; 1, 2, 3 ... 71 – puncte pentru care trebuie să se calculeze coordonatele în care vor fi utilizate şi pentru programarea prin interpolare a contururilor.

d. Tabelul coordonatelor punctelor. Pe maşinile-unelte cu comandă numerică scula se poate deplasa liniar sau punct cu punct, sau la MUCN cu comandă de conturare scula poate executa mişcări continuu simultan pe 2 sau 3 axe după traiectorii care aproximează profilul real al piesei.

Curbele frecvente de aproximare sunt dreapta, cercul şi rar parabola sau elipsa.

Trebuie să se calculeze coordonatele punctelor iniţiale şi finale ale curbei de aproximare şi datele privind definirea matematică a conturului piesei. Echipamentul de comandă numerică poate calcula punctele intermediare între punctele limită ale segmentului de aproximare, pe baza unor formule, cu ajutorul interpolatorului.

Poate exista: interpolare liniară – la care scula se deplasează după traiectorii liniare de orice pantă – modificând profilul real în segmente de dreaptă, pe baza coardei de aproximare, tangentă de aproximare sau a secantei de aproximare; interpolare circulară la care scula se deplasează după ace de cerc, interpolare parabolică la care scula se deplasează după segmente de parabolă.

În tabelul 7.9 sunt calculate coordonatele menţionate în fig. 7.11 privind punctele de pe reprezentarea schematică a traiectoriei sculei.

În cazul deplasărilor după direcţii diferite de axele maşinii (drepte înclinate, arce de cerc etc.) prin programarea punctelor A se obţine un profil deformat, fig. 7.13. Pentru a înlătura erorile care apar se determină nu traiectoria conturului ci echidistanţa care reprezintă traiectoria conturului sculei, fig. 7.14.

Page 266: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

266

Tabelul 7.9. Coordonatele punctelor, fig. 7.11

UNIVERSITATEA TEHNICĂ „Gh. Asachi” Iaşi Catedra T.C.M.

Tabel coordonate puncte Reper: CAMA DISC Desen: Produs: SARO 25

Pag. 3

BSF Tip MUCN 340/230

Maşină de alezat şi frezat

Buc. 1

Număr progr. Nr. crt.

Puncte traiecto-

rie

Coordonate axe Coordonate interpolare X Y Z I J K

1. A 67,954 -2,513 2. 1 67,997 -0,614 3.. 2 67,997 1,750 4. 3 67,874 3,656 5. 4 67,689 6,497 6. 5 67.421 8,855 7. 6 67,421 9,811 8. 6 66,650 11,002 9. C 66.120 12,179 10. G 6,291 3,072 11. D 65,562 13,810 12. Cop -65,562 -13,810 13. E 62,168 24,984 14. C4 5,883 -3,793 15. F 67,780 31,386 16. 7 63,738 32,922 17. 8 64,956 34,524 18. 9 65,530 36,193 19. 10 66,350 37,926 20. G 66,986 37,358 21. 11 67,138 39,724 22. 12 64,240 45,268 23. 13 60,881 50,606 24. 14 57,075 55,696 25. 15 62,841 60,500 26. 16 46,200 64,982 27. 17 43,176 69,108

Page 267: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

267

28. 18 37,797 72,844 29. 19 32,093 76,161 30. 20 26,097 29,020 31. 21 19,845 81,422 32. 22 13,374 83,319 33. 23 6,723 84,699 34. 24 -0,065 85,545 35. 25 -0,947 85,845 36. 26 -13,880 85,587 37. 27 -20,817 84,766 38. 28 -27,714 83,380 39. 29 -34,522 81,429 40. 30 -41,197 78,919 41. 31 -47,692 75,858 42. 32 -53,961 72,259 43. 33 -59,959 68,140 44. 34 -65,644 63,519 45. H -70,971 58,421 46. 35 -73,052 50,737 47. 36 -68,822 47,436 48. 37 -64,652 44,030 49. 38 -60,534 40,520 50. 39 -56,461 36,903 51. 40 52,422 33,172 52. 41 -48,403 29,316 53. I -43,043 23,845 54. Ct -3,713 -6,228 55. J -40,211 15,237 56. Cop 40,211 -15,237 57. K -40,067 -15,582 58. CB -5,934 -2,538 59. L -39,616 -18,577 60. A2 -38,889 -22,197 61. A3 -38,787 -26,049 62. A4 -39,272 -30,090 63. A5 -38,309 -34,271 64. 46 -36,870 -38,540

Page 268: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

268

65. 47 -34,932 -42,840 66. 48 -32,477 -47,112 67. 49 -29,496 -51,295 68. 50 -25,985 -55,325 69. 51 -21,950 -59,138 70. 52 -17,401 -62,567 71. 53 -12,359 -65,849 72. 54 6,849 -58,624 73. 55 -0,907 -70,920 74. 56 5,425 -72,689 75. 57 12,099 -73,874 76. 58 19,059 -74,425 77. 59 26,242 -74,298 78. 60 33,581 -73,454 79. 61 41,001 -71,863 80. 62 48,426 -67,502 81. 63 55,774 -66,345 82. 64 62,961 -62,414 83. M 69,900 -37,683 84. 65 73,717 -49,181 85. 66 70,223 -65,435 86. 67 66,707 -41,679 87. 68 63,161 -37,911 88. N 59,577 -34,132 89. C10 4,341 5,592 90. 0 57,528 +31,392 -57,526 31,392 91. Cop 92. P 61,830 -12,080 93. C11 6,870 -1,341 94. 0 63,317 -8,955 95. 69 64.673 -7,265 96. 70 66,173 -5,222 97. 71 67,765 -2,784 98. A 67,954 -2,513 ÎNTOCMIT, VERIFICAT, APROBAT, Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura

Page 269: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

269

Dacă se utilizează traiectoria centrului sculei (echidistantă) se poate

proceda: - se calculează la început conturul piesei şi apoi se stabileşte

echidistanţa; - se împarte în elemente geometrice şi se calculează echidistanţa

pentru fiecare în parte (aceasta este metoda cea mai folosită în practică).

Fig. 7.13. Deplasări diferite de direcţia axelor

Fig. 7.14. Echidistanţa traiectoriei centrului sculei

Page 270: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

270

Un exemplu pentru calculul echidistanţei prin cea de-a doua metodă este reprezentată în fig. 7.15 cu calculul coordonatelor punctelor în tabelul 7.10.

Tabelul 7.10. Punctele calculate, fig. 7.15

Punc-tul

A Ac B Bc C Cc D Dc Ec F G Gc H Hc

X 28,142 30,642 30,6 37,32 37 40,773 51 58 58 71,124 75 82 75 75 Z 115 122 110,8 112,3 103,3 108,77 80 80 65,04 57,024 34 35,97 0 0

În tabelul coordonatelor punctelor, tabelul 7.9, calculul s-a făcut pentru punctele de contact piesă-sculă şi nu pentru punctele de pe echidistantă.

e. Fişa prereglare scule. Această fişă se întocmeşte atunci când scula necesită corecţii provocate de:

- diferenţe între dimensiunile reale ale sculelor şi cele stabilite prin schemele de lucru;

- uzura radială a sculelor fiind necesară modificarea poziţiei echidistanţei.

Fişa de prereglare este prezentată în tabelul 7.11. Corecţia sculei poate să conţină:- deplasarea de origine;- corecţii de

sculă.

Fig. 7.15. Exemplu pentru calculul echidistanţei

Page 271: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

Tabelul 7.11. Fişă prereglare sculă

UNIVERSITATEA TEHNICĂ FIŞA PREREGLARE SCULE Program Pag./ „GH.ASACHI” IAŞI CATEDFRA T.C.M Tip. MUCN Reper

Nr. crt.

Denumirea sculei

Schemă şi dimensiuni

Corecţie Codificare

sculă sau nr. desen

Planificare Nr. corecţiei

Actual Corecţie Obs.

Lungimea Diametrul

Lungimea Diametrul

Lungimea Diametrul

Lungimea Diametrul

Lungimea Diametrul

INTOCMIT, VERIFICAT, APROBAT, Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura

Page 272: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

Corecţiile referitoare la deplasarea de origine nu sunt menţionate în fişa de prereglare. Prin aceasta se asigură deplasarea punctului de zero al maşinii într-un punct convenabil. Deplasarea de origine se poate face prin:

- stabilirea automată a punctului de zero ales faţă de axele de coordonate (la echipamente cu zero deplasabil);

- deplasarea suplimentară de origine printr-o funcţie pregătitoare (G92) la începutul programului.

La strunguri, deplasarea de origine se face numai după axa Z. Originea piesei se ia pe axa de simetrie a piesei nefiind necesară deplasarea după axa X.

Punctul de referinţă este definit în raport cu originile maşinii şi piesei, fig. 7.16. În figură sunt făcute notaţiile: Rs. R – punct de referinţă al saniei portcuţit şi respectiv al maşinii; CM – originea maşinii; Op – originea piesei; P – vârful sculei; Xsc; Ysc – coordonatele vârfului sculei faţă de punctele de referinţă XONS, ZONS – decalaj de origine maşină; XOPS, YOPS – decalajul de origine piesă; YPMOP – decalaj origine piesă.

Dacă se transformă

originea comenzii în originea piesei se obţin funcţiile: G92 XOPS; ZOPS sau în originea maşinii C92 XOMS; ZOMS.

Corecţiile sculei se pot referi la lungime şi la rază.

f. Tabel program piesă. Tabelul program-piesă conţine toate instrucţiunile necesare prelucrării piesei transpuse din limbaj tehnologic în limbaj maşină-unealtă. În tabelul 7.12 se prezintă tabelul program-piesă pentru prelucrarea camei din fig. 7.10.

Fig. 7.16. Stabilirea punctului de referinţă R faţă de

originile OM şi Op

Page 273: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

Tabelul 7.12. Program piesă ÎNTOCMIT, VERIFICAT, APROBAT, UNIVERSITATEA

TEHNICA „GH.ASACHI” IASI CATEDRA TCM

FORMULAR PROGRAMARE MUC Reper Nr.desen Produs Nr.desen Cod reper Cod produs

Pag. Buc. Nr. progr.

Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura Numele Data Semnătura

Tip MUCN

Nr. crt.

Nr. fra- ză

Funcţii pregă- titoare G

Coordonate axe Retra- gere sculă R

Coordonate interpolare

Parametri Avans F

Tu- ra- ţie S

Sculă corec- ţie T

Com- pen- sator H

Co- rec- ţie D

Func- ţiona- re H X Y Z U V W I J K L P Q R

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1 PROGRAM CU REPER CAMĂ CAP REVOLVER SARO 25 2 % 3. 001 92 0 0 0 4. 002 92 0 0 5. 003 90,17 40 6. 004 500000 40 7. 005 00 8. 006 00 16700 -50000 -9000 9. 007 01 150 10. 008 01,41 67954 -2513 70 01 11. 009 67997 -614

Page 274: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

274

12. 010 67977 1759 13. 011 67874 4130 14. 012 67689 6497 15. 013 67421 8855 16. 014 67158 9811 17. 015 66650 11002 18. 016 66120 12179 19. 017 02 65562 13810 6291 3072 20. 018 03 62168 24984 -65562 -13810 21. 019 02 62780 31386 5883 -3793 22. 020 01 63738 32922 23. 021 64657 34524 24. 022 65530 36193 25. 023 66359 37926 26. 024 66986 39358 27. 025 67138 39721 28. 026 64240 45268 29. 027 60661 50606 30. 028 57025 55968 31. 029 52841 60500 32. 030 58200 64982 33. 031 43174 69108 34. 032 37797 72844 35. 033 32093 70171 36. 034 28097 79029 37. 035 19845 81422

Page 275: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

275

38. 036 13374 63319 39. 037 6723 84699 40. 038 -65 85545 41. 039 -6947 85845 42. 040 -13880 89587 43. 041 -20817 84766 44. 042 -27714 83380 45. 043 -34322 81429 46. 044 -41197 78919 47. 045 -47892 75838 48. 046 -33961 72299 49. 047 -39959 68140 50. 048 -65644 63519 51. 049 -70971 58421 52. 050 -73052 50737 53. 051 -68822 47436 54. 052 -64652 44030 55. 053 -60534 40520 56. 054 -56461 36903 57. 055 -52422 73122 58. 056 -48403 29319 59. 057 -43043 23945 60. 058 02 -40211 15237 61. 059 03 -40667 -15582

Page 276: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

276

62. 060 02 -39616 -18577 63. 061 01 -39889 -22197 64. 062 -39787 -26049 65. 063 -39272 -30090 66. 064 -38309 -34271 67. 065 -36870 -38540 68. 066 -34932 -42840 69. 067 -32477 -47112 70. 068 -29496 -51295 71. 069 -25983 -55325 72. 070 -21950 -59138 73. 071 -17401 -62667 74. 072 -12359 -65849 75. 073 -6849 -68621 76. 074 -907 -70920 77. 075 5425 -72689 78. 076 12099 -73874 79. 077 19059 -24425 80. 078 26242 -74298 81. 079 33581 -74354 82. 080 41001 -71863 83. 081 48426 -69502 84. 082 55774 -66354 85. 083 62961 -62414 86. 084 69900 -57683

Page 277: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie

277

87. 085 73717 -49181 88. 086 70223 -45496 89. 087 66707 -41629 90. 088 63161 -37911 91. 089 59577 -34132 92. 090 02 57520 -31192 4341 559

2

93. 091 03 61830 -12089 -57526 31292

94. 092 02 63317 -8989 6870 -1341

95. 093 01 64573 7265 96. 094 66173 -3229 97. 095 67285 -2784 98. 096 67954 -2513 99. 097 67997 -614 100. 098 0,040 100 098

0,0» 16700

30000

101. 099 1,61 67954 -2513 70 10 102 100 25 009 098 1 103. 101 00 50000 104. 102 00 0 0 105 103 106 104 %

Page 278: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

278

g. Clartextul. Reprezintă înşiruirea tuturor fazelor necesare prelucrării piesei. În tabelul 7.13 este prezentat clartextul din fig. 7.13.

Tabelul 7.13. Clartextul pentru cama din fig. 7.10 % N001 G92 XO YO ZO N002 G92 VO WO N003 G90 G10 M40 N004 S34 M03 N005 GOO W150000 N006 GOO XI60000 Y-50000 N007 GO1. W-900 FI50 N008 GOI G41 X67954 X-2513 DO1 F70 N009 X67997 Y-614 N010 X67977 Y1759 N011 X67874 Y4130 N012 X67689 Y6497 N013 X67421 Y8855 N014 X67158 Y9811 0015 X66650 Y11002 N016 X66120 Y12179 N017 G=2 X65562 Y13810 16291 J3072 N018 GO3 X62168 Y24984 1-65562 J-13810 N019 GO2 X62780 Y31386 15883-3793 N020 GO1 X63738 Y32922 N021 X64657 Y34524 N022 X65530 Y36193 N023 X66359 Y37926 N024 X66986 Y39358 N025 X67138 Y39721 N026 X64240 Y45268 N027 X60881 Y50606 N028 X57075 Y55696 N029 X72841 Y60500 N030 X48200 Y64982 N031 X43174 Y69108 N032 X37797 Y72844

Page 279: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

279

N033 X32093 Y76171 N034 X26097 Y79029 N035 X19845 Y81422 N036 X13374 Y83319 N037 X6723 Y84699 N038 X-65 Y85545 N039 X-6947 Y85845 N040 X-13880 Y85587 N041 X-20817 Y84766 N042 X-27714 Y83380 N043 X-34522 Z81429 N044 X-41197 Y78910 N045 X-47692 Y75858 N046 X-53961 Y72259 N047 X-59959 Y68140 N048 X-65644 Y63519 N049 X-70971 Y58421 N050 X-73052 Y50737 N051 X-68822 Y47436 N052 X-64652 Y44030 N053 X-60534 Y40520 N054 X-54461 Y36903 N055 X-52422 Y 33172 N056 X-48403 Y29316 N057 X-43043 Y23945 N057 X-43043 Y23945 N058 GO2 X-40211 Y15237 I-7313 J-6228 N059 G=3 X-40668 Y-15582 I-40211 J-2538 N061 GO1 X-39889 Y-22197 N062 X-39787 Y-26049 N063 X-39272 Y-30090 N064 X-38309 Y-34271 N065 X-36870 Y-38540 N066 X-34932 Y-42840 N067 X-32477 Y-37112 N068 X-29496 Y-51295 N069 X-25985 Y-55325 N070 X-21950 Y-59138

Page 280: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

280

N071 X-17401 Y-62667 N072 X-12359 Y-65849 N073 X-6849 Y-68621 N074 X-907 Y-70920 N075 X5425 Y-72689 N076 X12099 Y-73874 N078 X26242 Y-74208 N079 X33561 Y-73454 N080 X41001 Y-71863 N081 X48426 Y-69502 N082 X55774 Y-66354 N083 X62961 Y-62414 N084 X69900 Y-57683 N085 X73717 Y-49181 N086 X70223 Y-45435 N087 X66707 Y-41679 N088 X63161 Y-37911 N089 X59577 Y-34132 N090 GO2 X57526 Y-31392 I4341 J5592 N091 GO3 X61830 Y-120891-57526 J31392 N092 GO2 X63317 Y-8955 I6870 J-1341 N093 GO1 X64673 Y-7265 N094 X66173 Y-5222 N095 X67785 Y-2784 N096 X67954 Y-2513 N097 X67997 Y-614 N098 GOO G%O X167000 Y-50000 N099 GO1 G41 X67954 Y-2513 DO2 F70 N100 G25 P009 Q098 R1 N101 GOO W150000 M05 N102G00 XO YO N103 MOO N104 M30 %

Programarea numerică manuală diferă cu tipul maşinii-unelte şi a aparaturii pentru comanda numerică.

Page 281: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

281

7.3. PROGRAMAREA NUMERICĂ ASISTATĂ DE CALCULATOR

Scopul folosirii calculatorului în comanda maşinilor-unelte este

acela de a uşura munca programatorului în special în cazul prelucrării unor suprafeţe cu forme complicate Probleme complexe de geometrie analitică apar în cazul prelucrării unor piese cu configuraţie complicată: elici, matrici etc. O mare parte din piese în construcţia de maşini este cu configuraţie relativ simplă, pentru calcule analitice a punctelor de profil nu necesită calcule matematice complexe, însă necesită volum foarte mare de muncă. În acest scop s-a elaborat limbajul APT (Automaticaly Programmed Tools) pentru descrierea geometrică a pieselor, sau derivatele acestuia ADAPT, EXAPT, IFAPT, FANUC etc.

În vederea proiectării tehnologice pentru prelucrarea unor piese există un flux informaţional care începe cu desenul de execuţie al piesei şi se termină cu maşina-unealtă, aparatura de comandă numerică şi piesa, fig. 7.17.

7.3.1. Programarea geometrică Pentru rezolvarea problemelor matematice se folosesc limbajele de

calculator FORTRAN, ALGOR, PC-1 etc., cu ajutorul cărora se programează ecuaţia oricărei curbe.

Limbajul APT şi celelalte similare rezolvă problema, mult mai simplu.

Pentru programarea geometriei este necesară cunoaşterea unor reguli în limbajul de programare al calculatorului.

a. Descrierea punctelor şi liniilor. În fig. 7.18 se prezintă posibilităţile de definire a punctului:

- definirea prin coordonatele punctului; - ca intersecţie a două drepte (L1 şi L2); - punctul P1 în raport cu punctul Po prin distanţele a şi b; - punctul P de pe dreapta L prin coordonata X; - prin folosirea coordonatei y; - în coordonate polare prin raza ϕ şi unghiul α (este necesar să se

indice sensul de rotaţie CCLW sau CLW); - definirea punctului P ca centrul unui cerc C;

Page 282: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

282

- ca intersecţie a unei drepte L cu un cerc C (fiind două soluţii se impune P cu X cel mai mic (P1) sau P cu X cel mai mare (P2) - similar prin

Fig. 7.17. Fluxul informaţional pentru prelucrarea pieselor

Page 283: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

283

coordonata Y; - ca intersecţie a două cercuri (fiind două soluţii se procedează ca în

cazul precedent).

În fig. 7.19. sunt prezentate exemple pentru definirea liniei: - ca parabolă la una din axele de coordonate; - prin două puncte; - dreapta L1 trece prin punctul P fiind perpendiculară pe dreaptă L2; - dreapta L1. trece prin punctul P şi este paralelă la dreapta L2 (la fel

faţă de axele de coordonate);

Fig. 7.18. Definirea geometrică a punctului

Page 284: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

284

- dreapta L1 paralelă cu dreapta L2 la distanţa d (dreapta L1 poate fi deasupra sau dedesubtul dreptei L2; pentru clarificare se indică L1. cu Y mai mare sau mai mic);

- dreapta L trece prin punctul P şi face unghiul ....cu dreapta L2 sau unghiul ... cu axa de coordonate;

- dreapta L1 trece prin punctul P şi este tangent la cercul C. Se impune precizarea sensului de deplasare pe tangentă de la punctul P spre cerc cu indicarea „pe stânga” - dreapta L1, „pe dreapta” - dreapta L2;

- dreapta este tangentă unui cerc c şi face unghiul .... faţă de o axă de coordonate. Se precizează „y mic” sau „Y mare” pentru punctul de tangenţă;

- dreapta este tangentă la două cercuri. Pot exista patru soluţii. Precizarea se face prin considerarea deplasării în lungul liniei de la cercul C1 spre cercul C2 indicându-se dacă cercurile se află pe dreapta sau pe stânga liniei.

Fig. 7.19. Definirea geometrică a liniei

Page 285: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

285

b. Descrierea geometrică a cercului. Posibilităţile de descriere a cercului sunt multiple. În fig. 7.20 sunt prezentate câteva dintre acestea.

- prin coordonatele centrului şi raza cercului; - prin punctul P (central) şi raza R; - cercul C tangent la dreapta L cu centrul în P; - prin punctul P1 (central) şi punctul P2 prin care trece; - prin trei puncte; - cercul de rază R trece prin două puncte. Se face precizarea C1 cu

X mare iar C2 va avea x mic (la fel pentru coordonata Y);

Fig.7.20. Definirea geometrică a cercului

Page 286: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

286

- cercul de rază R trece prin punctul P interior cercului C3 şi tangent lui. Pentru cercurile C1 şi C2 se fac precizările de la punctul anterior;

- cercul cu centrul în P, tangent la cercul C3; se precizează arcul intersectat: cercul mic (C2), cercul mare (C2);

- cercul de rază R trece prin punctul P şi este tangent la dreapta L. Precizarea se face ca în cazul anterior;

- cercul este tangent la două drepte L1 şi L2 repetabile. Există patru soluţii care se pot preciza prin coordonata Y a punctului de tangenţă cu dreapta L1 şi a coordonatei X a punctului de tangenţă cu dreapta L2;

- cercul este tangent la dreapta L şi la cercul C1. Sunt opt soluţii între care patru interioare şi patru exterioare;

- cercul de rază R este tangent la două cercuri C1 şi C2. În acest caz Y mare se referă la centrul cercului C3 şi cercul C1 este interior, iar cercul C2 este exterior. La fel pentru coordonata X.

c. Definirea geometrică a conicelor. Conicele se pot defini ca şi cercurile. În fig. 7.21 sunt prezentate alte posibilităţi de caracterizare:

- la elipsa E axa mare face unghiul .... cu axa x, centrul este în P şi are semiaxele a şi b;

- la hiperbola H se menţionează centrul P, semiaxele a şi b şi unghiul de înclinare a axei;

- la parabola PAR care trece prin punctul P2 se menţionează punctul de vârf P1 şi înclinarea α a axei.

Fig. 7.21. Definirea geometrică a conicelor

Page 287: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

287

7.3.2. Fişă Program-Piesă Baza programelor este limbajul APT pentru care se dau elemente de

structură. Sistemul de programare APT conţine limbajul, procesorul şi postprocesorul.

Limbajul conţine totalitatea instrucţiunilor care cu ajutorul unor reguli, permite descrierea geometriei piesei şi a tehnologiei de prelucrare, obţinându-se textul sursă.

Procesorul conţine mai multe subprograme care introduce în memoria calculatorului textul sursă, pe care îl analizează detectând greşelile de programare şi calculează coordonatele punctelor care dau traiectoria sculei. Toate informaţiile sunt trecute într-un fişier. În vederea corectării programului procesorul permite listarea unor date intermediare sau finale.

Postprocesorul conţine mai multe subprograme care prelucrează datele existente în fişierul procesorului pentru a asigura comanda maşinii-unelte.

Instrucţiunile (fragile) din limbajul APT au scopurile: - de definire a unor scalari sau elemente geometrice pentru

descrierea formei şi dimensiunilor piesei; - de descriere a funcţiilor auxiliare ale maşinilor-unelte; - de definire a regimului de aşchiere. Fiecare instrucţiune conţine unul sau mai multe din următoarele

elemente: cuvinte ale vocabularului, semne de punctuaţie, numere, simboluri şi etichete de instrucţiuni.

Cuvintele vocabularului asigură următoarele activităţi: - pentru definirea elementelor geometrice (POINT, PLANE,

SPHERE etc.); - pentru identificarea unor operatori de calcul şi funcţii (IF, SINF,

COSF etc); - pentru identificarea instrucţiunilor postprocesorului (STOP, END,

SPINDL etc.); - cuvinte folosite ca modificatori pentru precizarea şi selectarea

unei situaţii din mai multe posibilităţi (XLARGE, POSY, LEFT etc); - cuvinte care definesc anumite acţiuni (GO, GOBLTA etc.); - cuvinte care specifică modul de operare (NOPOST, CLPRNT,

PTONLY etc).

Page 288: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

288

Semnele de punctuaţie utilitate sunt: virgula (,), bara de fracţie (/), asterisc (*), dublul asterisc (**), semnul plus (+), minus (-), dolar ($), dublul dolar ($$), semnul egal (=), marca zecimală (.), paranteză dreaptă, paranteză.

Semnele sunt folosite pentru separarea cuvintelor şi elementelor în cadrul instrucţiunilor sau pentru a indica operaţii de calcul.

Numerele folosite în programul piesă sunt reprezentate în memoria calculatorului şi format flotant. Valorile maxime sunt 10+75 şi minimum 10-

75 pentru calculatoarele din familia IBM 360. Simbolurile sunt utilizate pentru a defini entităţi în cadrul

instrucţiunilor, cum ar fi: PUNCT1 = POINT/1,2,3 care defineşte punctul de coordonate x = 1, y = 2, z = 3. Prin utilizare în continuare a simbolului PUNCT1 se înţelege că se face referinţă la punctul de coordonate 1, 2, 3. Simbolul este format din 1 ... 6 caractere alfa numerice din care primul este o literă. Nu se poate folosi un simbol dacă anterior nu a fost definit.

Etichetele constituie jaloane care permit modificarea secvenţei de execuţie a instrucţiunilor.

Instrucţiunile geometrice permit definirea următoarelor elemente: punct, dreaptă, plan, cerc, cilindru, elipsă, hiperbolă, con, conice, vectori, matrice, sfere, cuadrice, cilindrii tabulaţi, suprafeţe polinomice, suprafeţe riglate.

Formatul pentru definirea unui element geometric este: ELEMG = TIP - ELG/mod de definire în care ELEMG este un simbol TIP = LG este un cuvânt din vocabular, care defineşte elementul geometric dorit în maniera stabilită prin regulile sintactice şi semantice ale limbajului

Comanda numerică de poziţionare pe maşini-unelte se face prin instrucţiuni specifice de tipul FROM, GOTO, GODLTA. Prelucrarea punct cu punct reprezintă baga de prelucrare, iar stabilirea succesiunii de puncte pe care le parcurge scula se face prin instrucţiunea PATERN. Structurile de punte pot fi liniare, circulare, în paralelogram sau combinaţii ale acestora.

Limbajul permite, pe lângă descrierea formei şi dimensiunilor piesei, descrierea formei şi dimensiunilor sculei, poziţia faţă de piesă şi a toleranţelor impuse.

Abaterea profilului real faţă de cel calculat (toleranţa de calcul) se defineşte prin instrucţiuni de forma: INTOL, OUTTOL, TOLER.

În fig. 7. 22 se prezintă elementele pentru definirea poziţiei sculei faţă de piesă în timpul mişcării.

Aceste elemente sunt:

Page 289: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

289

- suprafaţa piesei este aceea care se află în contact cu scula şi determină planul în care are loc mişcarea;

- suprafaţa conducătoare este aceea faţă de care scula îşi păstrează poziţia relativă în timpul mişcării. Axul sculei trebuie să fie paralelă şi echidistantă faţă de această suprafaţă;

- suprafaţa de control este aceea care limitează mişcarea generată de o instrucţiune; pentru fiecare instrucţiune de mişcare se defineşte o suprafaţă de control distinctă faţă de următoarea suprafaţă conducătoare;

- direcţia de mişcare se stabileşte din poziţia iniţială a sculei după care se transmit instrucţiunile de mişcare.

Fig. 7.22. Elemente pentru definirea poziţiei sculei faţă de piesă

Page 290: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

290

Limbajul APT permite unele prelucrări speciale de tip degajări poligonale care pot avea până la 20 parametri prin cuvântul POCKET.

Pentru a lărgi posibilităţile de prelucrare limbajul APT oferă instrucţiuni privind orientarea axelor sculei, astfel:

- menţinerea aceleiaşi orientări a axei sculei faţă de sistemul de axe de referinţă al materiei;

- menţinerea la un anumit unghi al axei sculei faţă de piesă sau suprafaţa conducătoare; axa sculei (poate fi normală la suprafaţa conducătoare sau cuprinsă de aceasta, sau făcând un unghi faţă de ea);

- menţinerea la un anumit unghi faţă de piesă sau suprafaţa conducătoare şi la un anumit unghi faţă de direcţia de mişcare;

- menţinerea axei sculei paralelă cu o suprafaţă riglată care poate fi alta decât suprafaţa piesei.

Instrucţiunile pentru aceste activităţi sunt: MULTAX, TLAXIS. Limbajul APT oferă şi posibilitatea transformării traiectoriei sculei

prin mişcare de tipul: - translaţie, rotaţie, etc. prin schimbarea sistemului axelor de

referinţă; - parcurgerea de mai multe ori a unei secvenţe de instrucţiuni cu

modificarea sistemului de axe de referinţă; - modificarea poziţiei axei sculei faţă de sistemul de axe de

referinţă în timpul mişcării acesteia pentru a genera o suprafaţă riglată* Schimbarea traiectoriei sculei se face prin instrucţiunile: TRACUT,

INDEX, COPY, VTLAXS, WCORN. Legătura între procesor şi postprocesor se asigură prin instrucţiuni

de tip postprocesor, care-i oferă acestuia informaţii referitoare la funcţii preparatorii, funcţii auxiliare, funcţii de viteză, avans şi turaţii

Se prezintă câteva exemple: Pentru uşurinţa programării s-au introdus următoarele instrucţiuni: - instrucţiuni care permit introducerea unor nume şi a unor

comentarii: PARTNO; REMARK, etc.; - instrucţiuni pentru imprimarea unor date PRINT, extragerea unor

valori din forma canonică a unui element geometric şi efectuarea acestora unor variabile OBTAIN, activarea unui procesor, MACAIN, imprimarea datelor de intrare în postprocesor, CLPRNT etc.;

- instrucţiuni pentru repetarea unei secvenţe de program în funcţie de îndeplinirea unei condiţii date LOOPST, IF şi LOOPND, modificarea

Page 291: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

291

parcurgerii secvenţei instrucţiunilor programului prin salt condiţionat JUMPTO;

- realizarea de subprograme şi posibilităţi de apelare a acestora CALL, MACRO, TERMAC.

Structura fişei Program - Piesă este prezentată în fig. 7.23:

Structura fişei Program - Piesă este

1. Identificatorii piesei 2. Remarcă (dacă este cazul) 3. Identificatorii maşinii-unelte Instrucţiuni speciale 4. Identificatorii sculei 5. Toleranţe de interpolare 6. Calcule matematice 7. Setul de puncte Instrucţiuni geometrice 8. Geometrie 9. Turaţie şi sens ax principal 10. Avans sau viteză de avans Instrucţiuni tehnologice 11. Modul de răcire a sculei 12. Comenzi de acţionare a MU 13. Oprirea lichidului de răcire 14. Oprirea mişcărilor Instrucţiuni auxiliare 15. Sfârşitul programului

Fig. 7.23. Exemplu de fişă Program-Piesă.

Page 292: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

292

În continuare se prezintă conţinutul instrucţiunilor menţionate mai sus.

1. Identificatorii piesei. Identificarea Fişei Program – Piesă executată pentru o anumită piesă se foloseşte PARTNO, după care urmează denumirea în clar, cum ar fi:

PARTNØ AX PRINCIPAL 001.12-4312 Pentru a identifica programul se impune întotdeauna începerea cu

instrucţiunea PARTNO. Se menţionează că între această instrucţiune şi restul frazei, care poate fi oricare, nu se introduce nici un semn.

2. Remarcă. Prin instrucţiunea REMARK se transmite operatorului uman unele informaţii necesare, ex:

REMARK NU TRÂNTIŢI PIESA, PEREŢII $ $$ SUBŢIRI SE POT DEFORMA

Instrucţiunea REMARK acţionează atunci când există dublul semn $$. Pentru a citi două sau mai multe rânduri, la sfârşitul fiecăruia se introduce simplul semn $. Lipsa acestuia presupune terminarea informaţiei şi calculatorul nu trece la rândul următor.

Instrucţiunea REMARK se utilizează frecvent pe durata unui program. De exemplu pentru separarea unor grupe de instrucţiuni :

REMARK INSTRUCŢIUNI GEOMETRICE L1 = LINE /X, -Y L2 = LINE/a, b C1 - CIRCLE/m, n, R C2 - CIRCLE/60,100,86 . . .

REMARK INSTRUCTIUNI TEHNOLOGICE TURN/LONG, TOOLNO THREAD/TOOL NO . . .

3. Identificatorii maşinii-unelte. Se scriu ca fraze sub primul REMARK din coloana 10 spre dreapta, cum ar fi:

MACHIN/PITTLER, STRUNGUL, SARO sau MACHIN/SNA-560x1000, G40.

Page 293: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

293

4. Identificatorii sculelor. Se precizează faptul că în limbajul APT, tehnologia se referă în special la operaţii de frazare cu freza deget, găurire, alezare cu alezorul şi filetarea cu tarodul.

Sculele menţionate îşi pot defini profilul pe baza elementelor din fig. 7.24.

Toate sculele menţionate se identifică prin instrucţiunea CUTTER/D,r,E,F, , , h.

Indicatorul CUTTER este urmat de al doilea indicator TØØLNØ/n,l în care n este numărul de cod al sculei, iar 1 este lungimea efectivă.

5. Toleranţe de interpolare. Acestea se referă la erorile admisibile pe care le face calculatorul atunci când înlocuieşte o porţiune curbă cu un număr de linii drepte, fig. 7.25. Aceste toleranţe nu sunt similare toleranţelor tehnice şi sunt inoperante pentru liniile drepte a-le piesei de prelucrat. Instrucţiunile au forma;

Fig. 7.24. Elemente geometrice ale profilului sculelor în limbaj

APT

Page 294: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

294

INTØL/t1 ØUTTØL/t2 TØØLE1/T.

Primele două instrucţiuni se referă la fig. 7.25 a şi 7.25 b şi pot fi

independente sau împreună cu instrucţiunea trei, fig. 7.25 c. Instrucţiunea TØØLER se foloseşte singură în care T = t1 + t2 Dacă

în program nu există aceste instrucţiuni se consideră T =0,0005 mm, care corespunde unei instrucţiuni

TØØLER/0,0005 prin care se recomandă ca toleranţa programată să nu depăşească 5% din raza de curbură.

Fig. 7.25. Toleranţe de interpolare. Exemplu

Page 295: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

295

6. Calcule matematice. Instrucţiunile de calcule matematice sunt rare în programarea numerică a maşinilor-unelte. Dacă sunt necesar re se foloseşte limbajul FORTRAN în instrucţiuni de formatul, limbajului APT.

7. Geometrie. În limbajul APT se programează de regulă punctul, linia, cercul, în maniera celor prezentate în paragraful 7.3.1 a, b şi c, folosindu-se instrucţiunile:

PØINT LINE CIRCLE

simbolizate prin P sau PT, L sau LIN şi respectiv C sau CIRC pentru cerc. 8. Instrucţiuni tehnologice. Instrucţiunile tehnologice se împart în

trei grupe distincte: - referitoare la prelucrare (frezare, găurire, alezare, filetare); - referitoare la scule (cuţit, lungime, diametru, număr scule); - referitoare la regimul de aşchiere (turaţie, viteză, lichid de răcire

etc.). Operaţiile tehnologice care se execută sunt indicate prin cuvintele:

DRILL – găurire cu burghiul BØRE – alezare MILL – frezare TAP – tarodare.

Aceste cuvinte sunt modificatori ale instrucţiunii CYCLE de exemplu:

CYCLE/DRILL 30, 325, MPM care înseamnă găurire cu burghiul având cursa 30 mm, viteza de avans de 325 cu unitatea de măsură mm/min.

Pentru strung se foloseşte instrucţiunea THREAD care presupune filetarea cu cuţitul după care urmează modificatorii:

CØNST – constant DESCRESC – descrescător INCRESC – crescător MULTRD – mai multe începuturi POCKET – frezarea unui buzunar (gol înfundat).

În continuare se prezintă un exemplu de utilizare a limbajului APT. Se prelucrează piesa din fig. 7.26 pe contur şi interior.

Page 296: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

296

În limbaj APT III programarea va fi: PARTNØ BRIDA REMARK PIESA DIN OLC SE PRØGRAMEAZA IN APT III MACHIN /FV-UM.CN CUTTER /180$$ RAZA LA COLT, ZERO TØØLN Ø /372, 120 $$ OTEL RAPID

372 este numărul de identificare a frezei deget, iar 120 este lungimea frezei.

INTØL /0.005 ØUTTØL /0,010 STPT = POINT/0, 150, 70 Poziţia de schimbare a sculei STPT s-a ales pentru schimbarea

automată (cap revolver portscule) fără a se intersecta cu piesa. Urmează descrierea conturului, fig. 7.27 care se face prin liniile

A...D şi cercurile 1...5. Piesa este aşezată pe dispozitiv la cota Z = 33, cu două laturi paralele cu axele X şi Y la cotele de 25 mm, respectiv 30 mm.

Conturul se programează în ZSURF, în planul XOY, deci pentru Z= 0.

Fig. 7.26. Bridă

Page 297: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

297

PT1 = POINT/30, 107 PT2 = POINT/100, 107 PT3 = POINT/151, 114 LIN A = LINE/PT1, PT2 LIN B = LINE/PT2, PT3 CERC 1 = CIRCLE/YLARGE, LIN A, YLARGE, LIN B, 50 CERC 2 = CIRCLE/CTR 2, RADIUS, 57 CTR - PØINT/151, 82 Centrul CTR 2 are acelaşi X ca şi PT3, iar Y =75 + 25 = 82. CERC / = CIRCLE/CTR 3, RADIUS, 44 CTR 3 = PØINT/290, 139 CERC 4 = CIRCLE/213, 25, 23 Centrul CTR 3 se află pe LIN C, deci Y = 25. CERC 5 = CIRCLE/48, 43, 18 LIN C = LINE/LEFT, TANTØ, CERC 2, LEFT, $ TANTØ, CERC Linia C este definită ca tangentă pe stânga cercurilor 2 şi 5. LIN D - LINE/LEFT, TANTØ, CERC 5, PERPTØ, $

XAXYS Linia D este tangentă pe stânga cercului 5 şi perpendiculară pe axa

X. În continuare se trece la introducerea instrucţiunilor tehnologice. Pentru viteza de aşchiere de 55 m/min şi diametrul frezei de 18

mm, rezultă o turaţie de 900 rot/min. SPINDL/900, CLW FEDRAT/1500 FRØM/STPT GØDLTA/0, 0, -42 SURF A - PLANE/0, 0, 1, 28 PSIS/SURF A Deplasarea rapidă cu 1500 mm/min se face din STPT până la surf A

pe 42 mm în jos, cotă care se afla la 5 mm sub suprafaţa de bază a piesei. Aceasta este suprafaţa piesei în care se va genera conturul.

Suprafaţa SURF A a fost aleasă astfel încât freza să depăşească lăţimea piesei, dar să nu lovească elementele de fixare ale dispozitivului.

GØ/TØ, LIN A TIXFT, GØRGT/ UNA, TANTØ, LIN D

Page 298: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

298

În prima instrucţiune se precizează deplasarea frezei din 1 în 2 ca tangentă la LIN A. Următoarea instrucţiune indică deplasarea din 2 în 3 până la tangenta cu LIN D, Deplasarea se face cu viteza rapidă, 1500

mm/min, programată anterior. Pentru prelucrarea pe contur se foloseşte viteza de avans de 25 mm/min,

FEDRAT/25

Fig. 7.27. Programarea piesei din fig. 7.26

Page 299: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

299

TLLFT, GØRGT, LIN A $$ POZ 3 ... 4 CØØLNT/FLØØD

GOFWB/ CERC 1 $$ POZ 4 ... 5 GØFWD/LIN 8 $$ POZ 5 ... 6 În punctele PT3, PT 4 şi PT 5 .freza trebuie să execute o mişcare

suplimentară pentru a se menţine tangentă la contur. La PT 3 şi PT 4 menţinerea tangentă se obţine prin rotirea axei frezei pe un cerc cu aceeaşi rază ca şi. freza şi cu centrul în punctul care trebuie programat.

C 3 = CIRCLE/CENTER, PT 3, RADIUS, 9 TØLØN. GØFWD/C 3 TØLLPT, GØFWD/CERC 2 Prin instrucţiunea TØLØN se face precizarea că axa sculei trebuie

să se deplaseze din 6 în 7 pe cercul mic, C 3, până atunci când axa frezei ajunge în planul care trece prin cele două centre (7 şi CTR 2) şi prin PT 3, după care urmează prelucrarea pe CERC 2 până în PT 4, unde se programează un nou cerc auxiliar.

C 4 = PØINT/YLARGE, INTØF, CERC 3, $ CERC 3 Punctul PT 4 s-a programat ca intersecţie între cele două cercuri cu

precizarea că acest punct are YLARGE, deoarece PT 5 se programează identic dar cu YSMALL.

TØLØN, GØFWD/C 4 TØLLF, GØFWD/CERC 3

Freza se deplasează pe CERC 3 până când axa ajunge în poz. 10 pe dreapta L1 care trece prin PT 5 şi CTR 2, după care se comandă deplasarea frezei în poz. 11 de tangenţă în PT 5 la CERC 2.

GØRGT/CERC 3, ØN, L1 L1 - LINE/CTR 2, PT 5 PT5 - PØINT/YSMALL, INTØF, CERC 2, CERC 3

TØLØN, GØLFT/L1, TØ, CERC 2 GØFWD/CERC 2, TØ, CERC 4, PAST, LIN C Prin această ultimă instrucţiune freza ajunge în poz. 12 tangentă la

CERC 2 şi LIN C. TØØLON. GØLFT/LIN C, TØ, CERC 5 GØFWD/LIN D, ØN, LIN A RAPID 6Ø DLTA/STPT

Page 300: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

300

Deplasarea din poz. 15 la STPT se programează prin RAPID care este echivalent cu FEDRAT/1500.

Dacă nu mai urmează programarea suprafeţei interioare (a buzunarului) se introduce instrucţiunile END (sau STØP) şi FINI.

Prelucrarea suprafeţei interioare se face folosindu-se o freză cu diametrul de 12 mm pentru că aceasta este şi raza interioară, prezentând o racordare de 5 mm a colţurilor.

CUTTER/24.5 TØØL NØ/1234, 130

Din poziţia STPT freza trebuie adusă rapid în PT C1, care se află într-un plan superior piesei.

PT K1 = PØINT/52, 85, 58 RAPID GØTØ/PTK 1 SURF B = PLANE/0, 0, 1, 38 Fundul suprafeţei s-a precizat prin SURF B şi se găseşte la cota Z =

38 mm faţă de masa maşinii. În acest plan se va deplasa scula. Programarea se face prin poziţionarea axei frezei în punctele K2, L, M, N şi dreptele care le unesc. Punctul K2 este proiecţia punctului K1 pe SURF B.

PTK 2 - POINT/52, 85, 38 PT L - POINT/184, 85, 38 PP M = POINT/INTØF, LIN LM, LIN MN PT N = PØINT/52, 47, 38 LIN KL = LINE/PT K2, PT L LIN LM = LINE/PT L, ATANGL, -120 LIN MN = LINE/PT M, PT N LIN N K2 = LINE/PT N, PT K2 BUZ = PØKET/7,1.5O, 0,041, 20, 30, 15, 0, $ 0, PT K2, PT L, PT M, PT N RAPID GØDLTA/0, 0, 20 GØDLTA/STPT STØP FINI Prin ultimele instrucţiuni freza este adusa la 5 mm deasupra piesei

şi transportată în poziţia de schimbare a sculei.

Page 301: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

301

CAPITOLUL 8.

TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PE STRUNGURI AUTOMATE DE STRUNJIT LONGITUDINAL

8.1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE. SCHEMA DE LUCRU A UNUI AUTOMAT DE STRUNJIT LONGITUDINAL

Aceste automate sunt destinate prelucrării din bară calibrată a unor

piese la care raportul dl este relativ mare şi care au o formă complexă şi o

precizie ridicată. Domeniul diametrelor şi a lungimilor este cuprins între: mm 324 ÷=d şi mm22070 ÷=l .Schema de principiu a acestui automat

de strunjit longitudinal este prezentată în fig. 8.1. Bara de prelucrat 1 în afară de mişcarea de rotaţie I, mai execută şi

mişcarea de avans longitudinal II. Cuţitele care sunt montate radial în jurul barei pot fi în număr de 64 ÷ şi sunt montate pe săniile 3 (fig.8.2) care execută numai mişcări de avans radial rs III. Săniile 3 sunt montate pe suporţii 4 a lunetei 8, care sunt plasaţi în faţa arborelui principal. Luneta sprijină bara mărindu-i rigid în zona prelucrării. În multe cazuri este o lunetă rotativă.

În cazul pieselor de lungime mică, prelucrarea din bară cu d mare, cazul în care rigiditatea este suficient de ridicată, strunjirea se poate face fără sprijinirea barei în lunetă. În felul acesta nu mai este necesar consumul unui timp pentru reglarea lunetei.

Avansul ls se realizează fie împreună cu păpuşa 5, fie numai cu arborele principal 6. Pentru filetări strungurile automate pot fi echipate cu un dispozitiv special 7 în care pot fi montate mai multe scule în (1-6) axe portsculă. În acestea se pot fixa burghie, alezoare, tarozi, filiere.

Page 302: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

302

8.2.CATEGORIILE DE SUPRAFEŢE CE POT FI PRELUCRATE. 8.2.1. Strunjirea suprafeţelor cilindrice.

Suprafeţele cilindrice se prelucrează cu ajutorul cuţitului montat într-o sanie port cuţit reglat la cotă. Bara execută mişcarea de avans longitudinal (fig.8.3).

1

23 4

5

67

8

II slVIV ns

III sr

I

Fig.8.1. Schema de principiu a strungului automat de strunjit longitudinal.

nap

Fig. 8.2. Schema de amplasare a cuţitelor radiale.

Page 303: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

303

Se pot strunji şi suprafeţe cilindrice în trepte cu un singur cuţit prin avans radial succesiv şi cu avansul longitudinal al barei (fig.8.4).

Când piesa de prelucrat are o suprafaţă cilindrică cu lungime mare, dispusă în partea s-a de mijloc, strunjirea se poate face prin pătrunderea radială a cuţitului, urmată de strunjirea pe lungime cu avansul longitudinal al barei (fig.8.5). a -poziţia pe care o are cuţitul în timpul pătrunderii fără ca bara să execute

ls .Se foloseşte un cuţit cu tăiş lat.

a b

c Fig.8.4. Schema de strunjire a suprafeţelor cilindrice exterioare în mai multe

trepte.

1 2

Fig. 8.3. Schema de strunjire a suprafeţelor cilindrice întro singură treaptă.

Page 304: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

304

II. s-a strunjit o singură treaptă, d1; III. cuţitul se retrage până la adâncimea

corespunzătoare diametrului 2d ; IV. se prelucrează o nouă treaptă, d2.

8.2.2 Strunjirea suprafeţe conice şi profilate. Aceste categorii de suprafeţe se prelucrează prin mişcări de avans simultane ale cuţitului, precum şi a barei după anumite legi.

Pentru suprafeţele conice lungi, avansul cuţitului şi al barei trebuie să aibe valori constante. Suprafeţele conice şi profilate scurte dispuse aproape de lunetă, se pot prelucra numai cu avansul radial al cuţitului profilat, ca în fig.8.6.

a b

sr

Fig. 8.5. Schema de strunjire a unei suprafeţe cilindrice amplasată între două

tronsoane de diametrul mai mare.

Page 305: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

305

8.2.3 Găuri de centrare

Aceste găuri de centrare se realizează pe suprafeţele frontale a unor piese înaintea unei găuriri ce va urma (fig. 8.7)

Fig. 8.6. Schema de strunjire a suprafeţelor conice şi profilate scurte.

ab

c Fig. 8.7. Schema de prelucrare a găurilor de centrare.

Page 306: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

306

a) piesa execută mişcarea de rotaţie în jurul axei de revoluţie, iar scula aşchietoare se poziţionează pe această axă;

b) piesa pe lângă mişcarea de rotaţie execută şi mişcarea de avans longitudinal ls ,scula aşchietoare staţionând în poziţia iniţială în acest fel se obţine gaura de centrare;

c) piesa primeşte o mişcare ls în sens invers şi se retragerea scula aşchietoare.

8.2.4. Prelucrarea suprafeţelor striate se pot obţine cu ajutorul unor role de striere montate pe oricare dintre săniile transversale. Dacă suprafaţa striată este scurtă, atunci prelucrarea se execută cu avans transversal a saniei cu rola de striere. Dacă suprafaţa striată este mai lungă, decât lăţimea rolei de striere, ea se obţine prin avans longitudinal al barei.

Pentru prelucrări de găuri avem acest dipozitiv special 7 (fig.8.1). Prelucrarea cu scule fixate în axele port-scule poate fi suprapusă peste prelucrarea cu scule fixate în săniile radiale. Fiecare ax port-sculă poate executa mişcare de avans axial V.

Pentru execuţia unor găuri cu diametrul mic sunt necesare burghie sn stânga care primesc o mişcare de rotaţie IV cu o mişcare de rotaţie, de

sens invers mişcării arborelui principal cu turaţia sn . În acest caz, viteza de aşchiere se obţine prin sumarea rotaţiilor barei şi a burghiului.

( )minm/

1000sap nnd

v+

;

Pentru execuţia unui filet pe dreapta, axul port-sculă va executa iniţial o rotaţie în acelaşi sens cu bara, însă cu o valoare a turaţiei sn′ > apn pentru a asigura o viteză de aşchiere relativ scăzută corespunzătoare filetării cu tarodul.

Deoarece rotaţiile sunt de acelaşi sens, viteza de aşchiere va fi: ( )

minm/ 1000

aps nndv

−′=π

;

Retragerea sculei de filetat se realizează prin faptul că axul port-sculă primeşte o rotaţie de acelaşi sens dar cu o turaţie sn ′′ < apn cu

%5040 ÷ . Pentru un filet pe stânga, scula primeşte iniţial o turaţie sn ′′ < apn ,

însă de acelaşi sens prin care se realizează filetarea. La terminarea cursei

Page 307: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

307

de filetare, scula primeşte turaţia sn′ > apn prin care se realizează retragerea sculei. Se recomandă ca faza de filetare să nu fie suprapusă la prelucrarea tehnologiei peste orice fază de strunjire longitudinală pentru că va rezulta o calitate de suprafaţă scăzută.

Ciclul de lucru se termină cu mişcarea de alimentare a barei pentru ciclul următor (fig. 8.8).

În timpul fazei de alimentare cuţitul de retezat 1 stă în poziţie avansată în faţa barei ca şi cum ar juca rolul unui opritor. După ce a fost comandată deschiderea bucşei elastice B are loc retragerea păpuşii 2 spre dreapta pe o lungime egală cu lungimea de alimentare L alim. Lungimea de alimentare trebuie să fie egală cu lungimea totală a piesei, plus lungimea cuţitului de retezat.

Bara este menţinută în contact cu cuţitul 1 cu ajutorul împingătorului 3. Forţa de apăsare F este creată de o greutate la capătul unui cablu trecut peste un sistem de scripeţi. Ţeava de protecţie 4 a barei este prevăzută cu un canal frezat în partea superioară pentru tija împingătorului. La începutul unui ciclu de lucru, cuţitul de retezat se retrage radial, după care prin combinarea mişcării radiale a cuţitelor şi a avansului longitudinal al barei, se prelucrează diferite suprafeţe ale piesei.

Ciclul de lucru este programat cu ajutorul unor came montata pe axul

de comandă existând câte o camă pentru fiecare sanie port-cuţit. La o

F

Lalim.Lalim.

12

4

3B

Fig. 8.8. Schema de alimentare cu semifabricat.

Page 308: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

308

rotaţie completă a axului de comandă (3600) are loc execuţia completă a unei piese. Pe aceste automate se pot transmite axul cu came două turaţii:

2. o turaţie tehnologică pentru realizarea fazelor de prelucrare propriu-zisă;

3. o turaţie mai rapidă pentru execuţia fazelor auxiliare. Trecerea de la turaţia lentă la cea rapidă se realizează cu ajutorul unor

came de impuls prin intermediul unor mecanisme cu pârghii ce comandă nişte semicuplaje. 8.3.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE PRELUCRARE.

Procesul de proiectare a tehnologiei de prelucrare pe strunguri automate de strunjit longitudinal presupune parcurgerea următoarelor etape:

1. repartizarea fazelor de prelucrare pe săniile dispuse radial şi, eventual, pe axele dispozitivului auxiliar;

2. calculul timpului de bază şi a duratei de lucru; 3. calculul coordonatelor polare, adică unghiuri şi raze ale camelor de

comandă; 4. întocmirea fişei de reglaj a automatului; 5. întocmirea desenelor de execuţie a camelor de comandă. La repartizarea fazelor de prelucrare pe săniile port-cuţit trebuie să se

ţină seama de principiul ca fiecare cuţit, pe cât posibil, să prelucreze o singură suprafaţă.Dacă acel cuţit prelucrează succesiv mai multe suprafeţe, atunci poziţiile radiale ale cuţitelor vor fi programate prin profilul camei, iar precizia de poziţionare a cuţitelor va depinde de eroroarea profilului camei.Săniile radiale la care raportul de transmitere a pârghiilor este mai mare (3/1 în loc de 1/1) asigură o precizie de poziţionare mai ridicată a cuţitului. Acest raport de transmitere este raportul dintre lungimea braţului port tachet al pârghiei care este în contact cu cama şi lungimea braţului de acţionare a saniei respective. 8.3.1. Repartizarea fazelor de prelucrare pe săniile dispuse radial şi eventual pe axele dispozitivului auxiliar. În fig.8.9 se prezintă un reper pentru care se realizează succesiunea fazelor de prelucrare pe un strung automat de strunjit longitudinal în fig.8.10.

Page 309: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

309

III

3

I

4

II

1

I

2

Fig. 8.9. Reper ce poate fi prelucrat pe un strung automat de strunjit

longitudinal.

Page 310: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

310

5

'n snap>n s'

nap

IV

6

Etapele reprezentete în fig.8.10 sunt: 1. are loc retragerea cuţitului de retezat II; 2. strunjirea treptei care va fi ulterior filetată prin avans longitudinal al

barei cu cuţitul I; 3. execuţia degajării cu cuţitul III pentru care bara nu are ls ; 4. strunjirea treptei Ø8 cu acelaşi cuţit I; 5. este o fază de alimentare suplimentară pentru a crea o lungime

suficientă pentru fazele 6 şi 7;

II

7

Fig.8.10. Succesiunea fazelor de prelucrare.

Page 311: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

311

6. constă în preretezarea cu cuţitul IV care realizează şi teşirea la diametrul Ø10 şi la capătul din faţă se execută filetul sn′ > apn ;

7. execuţia retezării complete cu cuţitul II urmată de un nou ciclu. 8.3.2. Calculul duratei ciclului de lucru presupune parcurgerea următoarelor etape:

1. calculul regimului de aşchiere pentru fiecare fază; 2. calculul timpului de bază bt pentru execuţia în totalitate a fazelor

de lucru; 3. calculul timpului pentru fazele auxiliare; 4. calculul timpului duratei totale a ciclului de lucru.

[ ]min ap

ib n

Nt ∑= ;

unde: iN - numărul de rotaţii ale fazelor nesuprapuse în timp şi se calculează cu relaţia:

i

ci

sLNi = , iar în cazul cuţitelor profilate 52 ÷+=

i

ciprof s

LN ;

unde: ciL - lungimea curselor de lucru ale fazelor nesuprapuse în timp; is - avansul de lucru a fazelor nesuprapuse în timp; apn - turaţia arborelui principal.

Pentru calcularea timpului auxiliar se determină unghiurile de rotaţie aiα ale axului de comandă pentru diferite faze auxiliare – avansuri rapide şi retrageri rapide (exemplu faza de alimentare a barei, comutarea axului de comandă de la valorile normală la cea rapidă, etc.)

Valorile aiα sunt date în cartea automatului calculându-se prin sumarea fazelor auxiliare nesuprapuse astfel:

∑= aia αα ; Unghiul total aα poate fi executat de axul de comandă cu turaţie

lentă a lui, fie că o parte se execută cu turaţie lentă aα′ , iar aα ′′ se execută cu turaţie rapidă.

aaa ααα ′′+′=

Page 312: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

312

Timpul auxiliar at′ corspunzător aα′ se calculează pe baza faptului că la o rotaţie completă a axului de comandă se execută un ciclu de lucru complet.

360=+ ba αα ; bα - unghi de rotaţie corespunzător bt (de lucru)

b

aba ttαα′

=′ ;

r

aa n

t 0360α ′′

=′′ , unde: rn - turaţia rapidă a axului de comandă;

at ′′ - timp auxiliar pentru turaţia rapidă a axului de comandă;

[ ]min aabc tttT ′′+′+= ; cT - durata ciclului

[ ]buc/min 1cT

Q = ; Q - productivitatea automatului

Pentru calcularea sectorului de comandă ale camelor se rapartizează pentru fiecare sector un unghi liα proporţional cu numărul de rotaţii iN ale arborelui principal:

∑=

i

bili N

N αα

ab αα −= 0360

Page 313: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

313

CAPITOLUL 9.

TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PE STRUNGURI AUTOMATE MONOAX CU CAP REVOLVER

Aceste automate sunt destinate prelucrărilor din bară calibrată a

pieselor de complexitate medie la care 52 ÷=dl , piese care au mai multe

suprafeţe concentrice exterioare şi interioare având utilizare largă în industria construcţiilor de maşini cât şi în cea de automobile.Sunt prevăzute cu un număr de 53÷ sănii transversale şi un cap revolver cu axa perpendiculară pe axa arborelui principal pentru care există 86 ÷ alezaje pentru scule în care sunt fixate sculele care lucrează cu avans longitudinal.

Existenţa în afara săniilor transversale şi a capului revolver permite prelucrarea unor piese mai complicate decât automatele de strunjit longitudinal.Caracteristica principală este diametrul de trecere al barei prin arborele principal care poate fi mm 6512 ÷ .

Se fabrică la SARO Târgovişte automatele SARO-16, SARO-25, SARO-42 şi SARO-60. În prezent se fabrică şi SARO 16 C , SARO 25 C, SARO 42 C şi SARO 65C Cifra după denumirea de SARO reprezintă diametrul maxim a barei semifabricat ce poate fi utilizată pe acel strung automat revolver orizontal. 9.1. POSIBILITĂŢI TEHNOLOGICE

Pe automatele revolver se pot executa următoarele tipuri de prelucrări: 1. strunjirea longitudinală cu scule prinse în capul revolver şi

poziţionate radial. 2. strunjirea transversală cu cuţite profilate fixate în săniile

transversale (fig. 9.1);

Page 314: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

314

3. prelucrarea alezajelor axiale prin găurire, lărgire, alezare; 4. filetarea exterioară sau interioară cu filiere respectiv tarozi sau cu

capete de filetat. În cazul filetelor, după umăr filetarea se face cu un cuţit şi un dispozitiv special pentru filetat (fig.9.2, fig. 9.3).

Strunjirea longitudinală se poate face cu cuţite radiale (fig. 9.4)şi cuţite tangenţiale (fig.9.5)

filetarea cu filiera

Fig. 9.2. Schema de filetare cu filiera.

nap apn

apn apn

Fig. 9.1. Scheme de strunjire transversală cu cuţit profilat.

Page 315: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

315

filetarea cu tarodul

Fig. 9.3. Schema de filetare cu tarodul.

nap

strunjire longitudinala cu cutit radial Fig. 9.4. Schema de strunjire longitudinală cu avans radial.

Page 316: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

316

Ciclul de lucru a automatelor monoax revolver începe cu faza

auxiliară de alimentare cu semifabricat. Aceasta se realizează automat prin avansul barei până la opritorul montat în unul din locaşele capului revolver şi dacă toate sunt ocupate cu alte scule, până la opritorul basculant.

Alimentarea se realizează cu ajutorul mecanismului de avansare şi strângere cu bucşă elastică montată în arborele principal tubular sau cu bucşă de avans exterioară.

Pentru aducerea în poziţie de lucru a fiecărei scule din capul revolver este necesară o mişcare auxiliară de rotire periodică a capului revolver după care, în prealabil, s-a produs retragerea saniei până la un opritor (fig. 9.6.)

Când rola B a ajuns în punctul cel mai înalt a porţiunii de comandă a camei k, rola B cade pe porţiunea joasă a camei k şi atunci sania se retrage rapid până la opritorul A după care are loc indexarea care se face cu un mecanism cruce de Malta.

Pentru asigurarea vitezei de aşchiere necesară diferitelor faze de prelucrare pe strunguri automate cu cap revolver, există posibilitatea de a realiza, în cadrul aceluiaşi ciclu de prelucrare, două valori pentru turaţia arborelui principal. O turaţie mai ridicată utilizată pentru faze de strunjire şi găurire şi altele de acelaşi gen pentru care rotirile sunt pe stânga şi o turaţie mai lentă utilizată pentru fazele de filetare la care rotirea este pe dreapta, valorile acestor turaţii sunt reglabile prin roţi de schimb. La

nap

Fz

Fy

α

γ

strunjire longitudinala cu cutit tangential

Fig. 9.5. Schema de strunjire longitudinală cu cuţit tangenţial.

Page 317: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

317

automatele mari cu d>40 se pot schimba 4 turaţii – 2 mai ridicate şi 2 mai lente.

Deplasarea automată ale săniilor transversale precum şi a capului

revolver sunt comandate de came schimbabile montate pe axul de comandă a automatului numit ax cu came principal.

Pentru ca fazele auxiliare de avans rapid al săniilor de rotire a capului revolver, precum şi de comutare a sensului de rotire a arborelui principal, să se execute într-un timp mai scurt, acestea sunt comandate de un ax cu came auxiliar ce are o turaţie constantă. 9.2. Proiectarea tehnologiei de prelucrare pe aceste automate implică parcurgerea următoarele etape: 1. studiul desenului de execuţie şi verificarea tehnologicităţii construcţiei

piesei;

Fig. 9.6. Schema de acţionare a capului revolver.

Page 318: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

318

2. alegerea semifabricatului, calcularea lungimii l şi a cantităţii de material necesară;

3. alegerea strungului automat; 4. stabilirea succesiunii fazelor de prelucrare; 5. alegerea sculelor, portsculelor, dispozitivelor şi verificatoarelor

necesare; 6. determinarea parametrilor regimului de aşchiere; 7. calculul lungimilor curselor de lucru; 8. calculul numărului de rotaţii echivalente ale arborelui principal pentru

fazele de lucru; 9. stabilirea turaţiei optime; 10. calculul duratei ciclului de lucru; 11. determinarea distanţelor de închidere; 12. stabilirea poziţiei centrului rolei pe camă la începutul şi sfârşitul

curselor de lucru; 13. determinarea poziţiei de reglare a capului revolver; 14. determinarea unghiurilor pentru mişcările neproductive; 15. calculul unghiurilor aferente mişcărilor de lucru; 16. completarea fişei de calcul; 17. întocmirea ciclogramei; 18. completarea planului de operaţii; 19. elaborarea desenelor de execuţie ale camelor. Cele mai importante momente în realizarea procesului de proiectare a tehnologii de fabricaţie pe aceste strunguri monoax cu cap revolver sunt:

1. stabilirea succesiunii fazelor de lucru; 2. calculul de reglare a automatului; 3. proiectarea camelor.

1. Stabilirea succesiunii fazelor de prelucrare La această etapă trebuie să se realizeze o repartizare a fazelor pe

sculele aşezate pe săniile transversale cât şi a sculelor din capul revolver cu suprapunere a acestor faze astfel încât să se asigure o durată minimă a ciclului de prelucrare. 2. Calculul de reglare a automatului

În acest caz se parcurg foarte multe subetape:

Page 319: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

319

• se calculează lungimile de cursă ciL ; • se calculează numărul de rotaţii echivalente ale arborelui principal

pentru fazele de lucru eiN ; • se calculează durata totală a fazelor de lucru eT ; • se calculează durata aproximativă a ciclului de lucru glc TTT += ; • se calculează durata aleasă alescT ; • se determină lungimile de închidere.

3. Proiectarea camelor. Presupune parcurgerea următoarelor subetape: • se determină razele camelor: raza de sfârşit de cursă ( fiR ), raza de

început de cursă ( miR ); • unghiul total pe camă a fazelor neproductive gtα • se determină unghiul total pe camă pentru fazele auxiliare

gtlt αα −= 0360 ; • se repartizează pe fazele de lucru liα ; • se trasează cama.

Page 320: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

320

CAPITOLUL 10

TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PE AUTOMATE MULTIAX

Strungurile automate multiax sunt maşini de mare productivitate

utilizate la producţia de serie mare şi masă. Acestea permit prelucrarea unor piese mai complexe şi cu un număr mai mare de suprafeţe decât strungurile monoax, dar precizia de prelucrare este mai scăzută. În societăţile comerciale le întâlnim sub denumirea de SAM 25/8 unde:

25 -prezintă diametrul semifabricatului ce poate fi utilizat: 8 – numărul de axe. 10.1. POSIBILITĂŢI TEHNOLOGICE. Pe aceste automate se pot prelucra următoarele tipuri de suprafeţe:

1. strunjirea suprafeţelor cilindrice interioare şi exterioare; 2. găurire; 3. alezare; 4. filetare; Strungurile multiaxe pot lucra după principiile: SAM cu prelucrare succesivă. Prelucrarea completă a piesei se

realizează prin trecerea succesivă a fiecărui ax principal împreună cu semifabricatul prin faţa unor grupe de scule montate pe sănii astfel ca în cadrul unui ciclu de lucru se prelucrează o singură piesă.

SAM cu prelucrare simultană. Fiecărui ax principal îi este afectat câte un grup de scule, aceleaşi pentru fiecare ax care realizează la fiecare post prelucrarea completă a unei piese. La un ciclu de lucru se prelucrează un număr de piese egal cu numărul de axe principale;

Page 321: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

321

SAM cu prelucrare simultan -succesivă. Este o combinaţie a celor două sisteme deoarece prelucrarea completă a unei piese are loc la jumătate. La un ciclu de lucru sunt prelucrate 2 piese.

Schema de lucru a SAM cu prelucrare succesivă (fig. 10.1) Pe batiul 1 sunt montaţi, montanţii 2 şi 3 uniţi prin traversala 4 la

partea superioară. În montantul 2 este amplasat tamburul 5 cu axele principale 6. Pe ghidajul cilindrului 8 se depalsează sania longitudinală 7 care este prevăzută cu un număr de posturi pentru scule egal cu numărul axelor principale.

Sculele montate pe sania 7 execută numai mişcare de avans axial. Fiecare dintre săniile transversale 9 deserveşte câte un ax principal.

I. mişcare principală; II. mişcare de avans transversal; III. mişcare de avans longitudinal; IV. mişcare intermitentă a tamburului.

După retezarea din bară a piesei cu cuţitul de pe sania transversală de retezare şi retragerea tuturor săniilor se execută următorul ciclu.

2

345

7 8

III

II

I

9IV

6

Fig. 10.1. Schema de lucru a unui strung automat multiax.

Page 322: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

322

1. eliberarea barei din arborele principal aflat în dreptul saniei de retezare;

2. avansul barei până la opritor; 3. stingerea barei în acel arbore principal; 4. deblocarea tamburului cu axe principale, rotirea lui cu

un unghi z

0360 blocarea tamburului

5. avansul rapid, avansul tehnic lent; 6. retragerea rapidă a săniilor trasversale şi totodată a

săniilor longitudinale; 7. retezarea piesei din bară;

Atât fazele de lucru cât şi cele auxiliare sunt programate prin intermediul camelor montate pe axul de comandă care are o turaţie lentă ( lentn ) reglabil prin roţi de schimb pentru rotirea cu unghiul total lα şi o turaţie rapidă rn pe timpul ce axul de comandă se roteşte cu unghiul aα (auxiliar).

0360=+ al αα ; 10.2. PROIECTAREA OPERAŢIILOR DE PRELUCRARE.Comportă parcurgerea următoarele etape:

1. repartizarea fazelor pe posturile de lucru; 2. calculul de reglare a automatului multiax.

10.2.1. Repartizarea fazelor pe posturile de lucru

Se repartizează fazele de prelucrare cât mai uniform pe diferite posturi de lucru, adică pe diferite axe principale. Este preferabil ca timpul de prelucrare pe fiecare ax să fie acelaşi. Dacă timpul de lucru nu este acelaşi, atunci durata totală a ciclului de lucru în care se obţine o piesă finită va fi egală cu durata maximă de la unul din posturile de lucru. Se recomandă suprapunerea cât mai raţională între sculele de pe cele două sănii:

- să se evite suprapunerea la acelaşi ax a prelucrării de degroşare cu prelucrarea de finisare; - degroşările să se facă la primele posturi, iar finisările să fie executate la ultimele posturi;

Page 323: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

323

10.2.2. Calculul de reglare a automatului multiax Se utilizează la calcularea lungimilor curselor de lucru.

[ ]mm 21 llll ici ++=

1l - distanţa de pătrundere a sculei cu avans de lucru;

2l - distanţa de depăşire; Dacă se notează cu pi raportul de transmitere a mişcărilor de la cama

de comandă de pe axul cu came la sania comandată atunci se determină ridicarea pe camă cipi lih ⋅= .

Cunoscând ih se alege din setul camelor schimbabile cama corespunzătoare valorii ih calculate, sau ih imediat superioară. Fiecare camă se caracterizează prin ih şi prin unghiul de rotire α a axului de comandă corespunzător parcurgerii ridicării pe came.

Având alese camele pentru toate fazele de lucru se poate construi ciclograma funcţională automată fie în coordonate polare, fie în coordonate rectangulare.

Este necesar să se calculeze numărul de rotaţii iN al axelor principale pentru execuţia unei rotaţii complete a axului de comandă în ipoteza că axul cu came se roteşte în permanenţă cu turaţia de lucru ln ( lentn ).

zi 1=

ii

cii s

lNα

0360⋅= - din aceste valori se alege valoarea { }iNN max= şi

această valoare va servi pentru reglarea turaţiei tehnologice ne a axului de comandă.

0360l

b nNt α⋅= ;

r

aa n

t 13600 ⋅=α ; la αα −= 0360 ; min abc ttT +=

Page 324: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

324

CAPITOLUL 11 PROBLEME CONEXE PROCESULUI TEHNOLOGIC

Printre condiţiile tehnice de mare importanţă ale unei piese care lucrează în condiţii deosebite se situează echilibrarea pieselor şi ajustarea lor în greutate. Acestea sunt probleme speciale, conexe procesului tehnologic.

11.1. ECHILIBRAREA CORPURILOR 11.1.1 Consideraţii generale În timpul funcţionării unui ansamblu care prezintă piese în mişcare

de rotaţie, pot sa apară perturbaţii serioase. În construcţia de maşini şi utilaje există tendinţa de a le proiecta la

parametri funcţionali ridicaţi pentru a asigura funcţionarea cu regimuri înalte de lucru.

Unul dintre parametrii care caracterizează maşinile cu organe în mişcare de rotaţie este turaţia cu tendinţa de creştere substanţială, depăşind în momentul de faţă 100.000 rotaţii pe minut. În aceste condiţii cea mai mică defecţiune conduce la apariţia de vibraţii, desprinzându-se pe de o parte necesitatea executării pieselor cu o simetrie faţă de axa lor de rotaţie şi pe de altă parte, folosirea de metode care să înlăture fenomenul vibratoriu al pieselor în mişcarea de rotaţie.

Vibraţiile care apar la piesele ce se rotesc se transmit în lagărele acestora şi apoi la întreg ansamblul se datorează, în majoritatea cazurilor, dezechilibrului pieselor.

Dezechilibrul este o forţă care apare la o piesă ce se roteşte ca urmare a faptului că centrul său de greutate nu se află pe axa de rotaţie, sau axa principală de inerţie a piesei nu coincide cu axa ei de rotaţie. Cauzele

Page 325: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

325

care provoacă vibraţii, în afara de dezechilibrul pieselor, sunt încă numeroase, iar operaţia de înlăturare a influenţei dezechilibrului, echilibrarea pieselor, se face după eliminarea acestora.

Cauzele cele mai importante care conduc la vibraţii se pot datora: - exploatării necorespunzătoare; - uzurii pieselor sau slăbirea fixării lor; - felului şi stării fundaţiei (în cazul că utilajul este montat pe

fundaţie); - calităţii necorespunzătoare a montajului; - calităţii necorespunzătoare a reparaţiilor. Apariţia excentricităţii centrului de greutate şi a deplasării axei

principale de inerţie faţă de axa de rotaţie a piesei, conduce la apariţia de forţe centrifuge de valori şi frecvenţe ridicate, solicitând puternic, dinamic, corpul în mişcare.

Excentricitatea centrului de greutate se datorează multor cauze printre care:

- defecte de material cum ar fi: structură neomogenă, sufluri interne de turnare, goluri în material etc.;

- defecte de prelucrare şi de montaj cum ar fi: prelucrarea mecanică cu abateri de formă (mai ales ovalitate), găuri a căror axa este deviată, nerespectarea caracterului ajustajului (a jocului de montaj) etc.;

- deformaţii permanente ca urmare a tratamentelor termice aplicate fără a se lua măsuri de preîntâmpinare, care derivă mai ales din forma şi dimensiunile pieselor;

- diferenţa de greutate a pieselor de acelaşi fel ale unui subansamblu (paletele ventilatorului, şinele bătătorului etc.);

- diferite impurităţi depuse pe piesele în mişcarea de rotaţie etc. 11.1.2. Dezechilibrul static şi dezechilibrul dinamic În funcţie de cauzele care provoacă dezechilibrul, acesta poate fi

static (care se datorează excentricităţii centrului de greutate al piesei), sau dinamic (datorat necoinciderii axei principale de inerţie cu axa de rotaţie a piesei).

Se consideră o piesă sub forma unui disc, fig. 11.1, cu centrul de greutate deplasat la o distanţa e faţă de axa geometrică. Dacă se pune în mişcare de rotaţie cu o viteză unghiulară "A", piesa de masă m sau greutate G ia naştere o forţă centrifugă dată de relaţia:

Page 326: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

326

2 2C

GF m e eg

ω ω= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ (11.1)

în care: m este masa piesei, [N]; G - greutatea piesei, [N]; e - deplasarea

(excentricitatea) centrului de greutate [mm]; 260

nπω ⋅ ⋅= - viteza unghiulară

a piesei; g - acceleraţia gravitaţiei [cm/s2]; n - turaţia piesei, [rot/min]. În timpul mişcării de rotaţie a piesei cu viteza unghiulara ω, forţa centrifugă Fc are direcţii diferite şi dă loc în lagăre la două forţe aflate totdeauna în acelaşi plan cu ea, fig. 11.2.

Fig. 11.1.

Fig. 11.2.

Page 327: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

327

Sub acţiunea acestor forţe, corpul în mişcare de rotaţie are un caracter oscilatoriu, care poate fi dovedit considerându-se o piesă sub forma unui rotor, fig. 11.3.

Forţele care solicită lagărele şi care apar datorită forţei centrifuge

de dezechilibru, se pot calcula cu relaţiile:

1 CbF Fl

= ⋅ şi 2 CaF Fl

= ⋅ (11.2)

În timpul mişcării de rotaţie deplasarea verticală a rotorului este

împiedicată de lagăre, având posibilitatea să se deplaseze numai pe direcţie orizontală. Dacă pe axa de simetrie a rotorului A_A se plasează o masă în dezechilibru m, în timpul mişcării de rotaţie corpul se deplasează în plan orizontal cu cantitatea x, în ambele direcţii.

Ţinând seama de forţele care iau naştere în sistem, se poate scrie ecuaţia de mişcare sub forma:

22

2 2 cos( )d x dxM R K x m r tdt dt

ω ω⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ (11.3)

în care: M este masa piesei, [N]; m - masa în dezechilibru, [N]; R -factor de proporţionalitate; K - constantă de elasticitate a arcurilor; x – deplasarea, [mm]; w - viteza unghiulară a corpului; t - timpul în care are loc mişcarea, [min].

Dacă se consideră că una dintre soluţiile ecuaţiei (14.3) este de forma:

cos( )X K tω ϕ= ⋅ ⋅ − (11.4)

Fig.11.3.

Page 328: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

328

se constată că amplitudinea maximă a oscilaţiei este decalată în urmă cu unghiul ω faţă de poziţia masei în dezechilibru.

Dacă se înlocuieşte în relaţia (11.3) derivatele întâi şi a doua ale ecuaţiei (11.4) se poate determina valoarea unghiului ω, cu relaţia:

22Rtg

K Mωφ

ω⋅

=⋅ − ⋅

(11.5)

Valoarea maximă a expresiei (11.5) are loc atunci când numitorul este zero, unghiul are valoarea ω = 90°, iar viteza unghiulară se determina:

22 0; 2 KK MM

ω ω⋅ − ⋅ = = ⋅ (11.6)

din care se poate scoate turaţia piesei: 1 2

2sKn

Mπ=

(11.7)

Această turaţie, care apare ca urmare a unei mese în dezechilibru, se numeşte turaţie de rezonanţă statică la care tg ω are valoarea maximă, iar ω = 90°.

Acest caz este cunoscut sub numele de dezechilibru static. Punerea în evidenţa a dezechilibrului static se face în felul următor:

se consideră un corp perfect echilibrat, format dintr-un ax şi un disc la care centrul de greutate este pe axa arborelui. Daca se plasează pe disc o masă m1 de greutate Go, la distanţa r1 de axa arborelui, piesa se dezechilibrează cu momentul m1r1 iar centrul de greutate se deplasează din O în O1. Dacă diametrul opus se plasează o masă m2 la distanţa r2 astfel încât m1r1=m2r2, centrul de greutate se deplasează iarăşi în O, iar forţele centrifuge create de masele m1 şi m2 vor fi în echilibru, (fig. 11.4).

Fig. 11.4.

Page 329: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

329

Dacă cele două momente diferă între ele, atunci apare o forţă centrifugă rezultantă, care produce deplasarea centrului de greutate, dată de relaţia:

1 2C c cF F F ω= − = (11.8) Dacă însă momentele celor două mase sunt egale, însă nu se găsesc

în poziţie diametrală, fig. 14.5, centrul de greutate se deplasează pe direcţia rezultantei şi apare o forţa centrifugă, care trece prin central de greutate, a cărei mărime se determină ca suma vectorială a forţelor centrifuge ale celor două mase. Pe direcţia de acţiune a forţei rezultante se plasează o masă m3, la distanţa r3, astfel ca forţa centrifugă creată să anuleze efectul forţei centrifuge rezultante, să fie egală ca mărime dar sens contrar. Pentru un corp dezechilibrat static este caracteristic faptul că în repaos, în poziţie orizontală, se aşează astfel încât centrul său de greutate se găseşte totdeauna sub axa care uneşte centrele lagărelor.

Dezechilibrul se datorează şi faptului că axa principala de inerţie

are o abatere de la axa de rotaţie a piesei - în această situaţie se produce o mişcare oscilantă în jurul centrului de greutate, dacă piesa este aşezată între arcuri orizontale, care se află pe axa de rotaţie.

Ecuaţia mişcării se poate scrie sub forma: 2

2 22 2 cos( )d dR K c m r b f

dt dtβ βθ β ω ω⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ (11.9)

Fig. 11.5.

Page 330: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

330

în care: θ este momentul de inerţie al corpului faţă de axa verticală care trece prin centrul de greutate; β - unghiul dintre axa principală de inerţie şi

axa de rotaţie; K - constanta elastică a arcurilor; dRdtβ

⋅ - forţa de frecare cu

mediul; 22 K c β⋅ ⋅ ⋅ - momentul rezistent al arcurilor; 2 cos( )m r b fω ω⋅ ⋅ ⋅ ⋅ - momentul componentei orizontale a forţei

centrifuge. Una dintre soluţiile ecuaţiei (11.9) se poate scrie:

cos( )K tβ ω ϕ= ⋅ − (11.10) Această ecuaţie dovedeşte că amplitudinea maximă este rămasă în

urmă cu unghiul ω faţă de poziţia masei în dezechilibru. Valoarea unghiului ω se determină cu o relaţie de forma:

2 22Rtg

K cωϕθ ω

⋅=

⋅ ⋅ − ⋅ (11.11)

care are valoarea maximă când numitorul este zero. Adică la o viteză unghiulară:

22 K cωθ

⋅ ⋅= (11.12)

Din această relaţie se determină turaţia piesei: 21 2

2dK cn

π θ⋅ ⋅

= (11.13)

şi se numeşte turaţie de rezonanţă dinamică. 11.1.3. Echilibrarea statică. Metode de echilibrare Vibraţiile maşinilor produse de dezechilibrul corpurilor aflate în

mişcarea de rotaţie, pot produce pagube însemnate dacă nu sunt eliminate la timp. Pentru a preîntâmpina apariţia vibraţiilor, sau pentru a încerca măturarea lor, se procedează la echilibrarea pieselor. Echilibrarea se poate face static, pentru care se folosesc dispozitive special şi dinamic, cu ajutorul unor maşini de echilibrat, cu piesa în mişcare de rotaţie. Echilibrarea statică se face mai ales pieselor sub formă de discuri, a căror lungime este mult mai mică decât diametrul, folosindu-se paralele de echilibrare.

Echilibrare a statica se face în două situaţii: - corpul are dezechilibru static evident;

Page 331: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

331

- dezechilibru static al corpului nu se manifestă, lăsând impresia unui corp echilibrat.

În funcţie de aceste două situaţii echilibrarea se face în mod diferit. a. Echilibrarea statică a corpurilor cu dezechilibru static evident.

Dacă se constată prin scoaterea din starea de repaos prezenţa unui dezechilibru static evident, se pot folosi mai multe metode dintre care cea mai utilizată este prezentată în cele ce urmează:

Corpul este aşezat pe paralele de echilibrare şi se găseşte cu greutatea în dezechilibru Go aşezată pe verticală, sub axa de rotaţie. În vederea echilibrării, se aduce corpul în poziţia A, (fig. 11.6), astfel încât greutatea în dezechilibru să se afle în planul orizontal care trece prin axa de rotaţie a corpului.

În partea diametral opusă, se aşează o greutate de dezechilibru "p"

de aşa mărime, încât să se rotească uşor, în sensul săgeţii, cu un unghi foarte mic faţă de orizontală.

Se roteşte corpul cu 180° în sensul săgeţii, astfel ca cele două greutăţi să se afle în planul orizontal, poziţia B, fig. 11.6. Lăsat liber, datorită greutăţii mai mari Go corpul tinde să se rotească în sens invers săgeţii. Prin încercări se aşează lângă greutatea p o altă greutate de echilibrare q, astfel încât corpul să se rotească în sensul săgeţii cu un unghi faţă de orizontală de acelaşi ordin de mărime ca şi la poziţia A.

Dacă se notează cu y mărimea greutăţii de echilibrare, cunoscând p şi q şi făcând egalitatea momentelor create de greutăţi în cele două poziţii, se poate determină atât greutatea de dezechilibrare, cât şi greutatea de echilibrare. Cunoscând că greutatea în dezechilibru Go se află la distanţa V

Fig. 11.6. Echilibrare statică a corpurilor cu dezechilibru static evident

Page 332: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

332

faţă de axa de rotaţie a corpului şi că greutăţile de echilibrare s-au aşezat la distanţa r1 (de regulă suprafaţa exterioară a corpului), momentele create de cele două greutăţi trebuie sa fie egale.

1oG r y r⋅ = ⋅ (11.14) Dacă se face egalarea momentelor din cele două poziţii, se obţine:

1 1 1( )2o o oqG r p r p q r G r G r p r ⋅ − ⋅ = + ⋅ − ⋅ ⋅ = + ⋅

(11.15)

Se poate scrie că:

1 12oqy r G r p r ⋅ = ⋅ = + ⋅

de unde:

2qy p= + (11.16)

Această greutate se aşează în locul greutăţii p sau se scoate din partea diametral opusă. Dacă nu se poate scoate material de la o periferie, ci de la o anumită distanţă R de la axa de rotaţie, mărimea cantităţii de material y1 se determină de asemenea făcând ca momentele sa fie egale, adică:

11 1 1 1

2qpy ry R y r y r

R R

+⋅⋅ = ⋅ = = ⋅ (11.17)

b. Echilibrarea statică a unui corp al cărui dezechilibru nu se manifestă. Corpurile la care dezechilibrul nu se manifestă, rămân în poziţie de repaos în oricare parte s-ar roti, putându-se crede că sunt perfect echilibrate. Verificarea că sunt sau nu echilibrate se face astfel:

Corpul se aşează pe paralelele de echilibrare după ce în prealabil s-a împărţit într-un număr de părţi egale (6; 8; 12 etc.). şi rotindu-l în sensul acelor de ceasornic se fixează în fiecare din punctele numerotate câte o greutate de proba ca să se rotească cu acelaşi unghi faţă de verticală.

Corpul se consideră complet echilibrat dacă adăugând în fiecare punct aceeaşi greutate, se roteşte cu acelaşi unghi. Daca însă este dezechilibrat, greutatea de probă diferă de la punct la punct. Se constată în care punct s-a plasat greutatea cea mai mică şi se aşează, astfel ca aceasta să fie în planul orizontal care trece prin axul corpului, (fig. 11.7.a). Dacă greutatea de echilibrare adăugata este q şi se găseşte în punctul 4 se lasă corpul liber şi se notează unghiul cu care se roteşte în sensul săgeţii. Se

Page 333: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

333

îndepărtează greutatea q şi se roteşte corpul în aşa fel încât punctul diametral opus 8 să ocupe locul punctului 4, poziţia B, (fig. 11.7).

Prin încercări se găseşte o greutate de probă p care se aşează în punctul 8 astfel ca rotaţia corpului să se facă cu acelaşi unghi ca la poziţia A. Dacă se consideră că greutatea în dezechilibru este Go şi se găseşte la distanţa V de axa corpului, prin ecuaţia de egalare a momentelor din cele două poziţii se poate determina fie greutatea în dezechilibru, fie greutatea de echilibrare y:

0 1 1 0 0 12p qG r q r p r G r G r r−

⋅ + ⋅ = ⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ (11.18)

Pentru că 0 1G r y r⋅ = ⋅ este raza la care s-au plasat greutăţile de probă p şi q se poate scrie:

1 0 12 2p q p qy r G r r y− −

⋅ = ⋅ = ⋅ = (11.19)

Pentru echilibrare se scoate din punctul 4 greutatea determinata y sau se adaugă în punctul 8.

11.1.4. Echilibrarea dinamică. Metode de echilibrare După forma pieselor, echilibrarea statică poate sau nu să fie

suficientă pentru funcţionarea liniştită a maşinilor. În timp ce pentru piesa sub formă de disc (de tipul discurilor abrazive), echilibrarea statică dă

Fig.11.7

Page 334: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

334

rezultate bune, pentru piese de tipul arborilor, la care lungimea este mai mare decât diametrul, numai echilibrarea statică nu este suficientă. Aceasta pentru că greutăţile de echilibrare nu se mai pot plasa în planul radial în care se află dezechilibrul. Din acest motiv greutatea de echilibrare se aşează de regulă pe capetele piesei, care împreună cu greutatea de dezechilibru creează forţe centrifuge egale şi de sens contrar, la o oarecare distanţa între ele, dând naştere unor momente care produc dezechilibrul dinamic. Dezechilibrul dinamic se manifestă fie prin vibraţiile lagărelor, fie deformarea elastică a arborilor.

a. Turaţie critică. Turaţie de rezonanţă. Se cunoaşte că direcţia săgeţii la încovoierea maximă a unui ax coincide cu direcţia forţei centrifuge numai la turaţii reduse. Odată cu creşterea turaţiei se produce decalajul între direcţia săgeţii de încovoiere şi direcţia forţei centrifuge care o produce, ajungând ca la turaţia de rezonanţă să fie de 90, iar încovoierea să aibă valoarea maximă. La turaţia de rezonanţă atât încovoierea axului cât şi vibraţia au valori maxime.

Vibraţii puternice mai apar la piesele care se rotesc la o turaţie corespunzătoare frecvenţei proprii a sistemului, care au căpătat denumirea de turaţie critică.

În cazul unui ax, (fig. 11.8), la care centrul de greutate al discului montat pe el se află la o distanţa e de axa de rotaţie, pus în mişcarea de rotaţie, forţa centrifugă care ia naştere tinde să înconvoaie axul cu cantitatea f, astfel că centrul de greutate se află la distanţa f+e de axa de rotaţie a axului, (fig. 11.8, b).

Fig. 11.8. Determinarea turaţiei critice a unui disc dezechilibrat, montat pe

un arbore

Page 335: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

335

În aceste condiţii, forţa centrifugă când axul de masa "m" are o viteză unghiulară ω, va fi:

Fc = m (f+e) ω2 (11.20)

Acestei forţe i se opune forţa elastică a axului care este proporţională cu deformaţia:

R = Kf (11.21) în care: K este forţa care provoacă axului o săgeată de 1 mm. Din condiţia de echilibru:

m (f+e)ω2 = Kf (11.22) se determină săgeata:

2

2

2 1

m e ef kK mm

ωω

ω

⋅ ⋅= =

− ⋅ −⋅

(11.23)

Săgeata are valoarea maximă, atunci când numitorul este zero, deci atunci când:

2 1Km ω

=⋅

deci Km

ω = (11.24)

Viteza unghiulară dată de relaţia (14.24) se numeşte viteză unghiulară critică, iar turaţia corespunzătoare ei se numeşte turaţie critică. Cunoscând că:

30 30 981; 30030

crcr cr cr

n K KnG G

πω ωπ π

⋅ ⋅= = ⋅ = ⋅ = ⋅ (11.25)

în care s-a înlocuit m = G/g, iar g = 981 (cm/s2). La această turaţie se produc vibraţii puternice ale lagărelor, din care

motiv în practică se lucrează la turaţii cu (20 ... 30)% mai mari sau mai mici.

Între cele două turaţii, de rezonanţă şi critică, există o deosebire esenţială. În timp ce turaţia de rezonanţă corespunde frecvenţei oscilaţiilor proprii ale sistemului oscilant (dispozitiv de echilibrare şi piesă), turaţia critică corespunde frecvenţei oscilaţiilor proprii ale piesei.

Pentru realizarea echilibrării dinamice a pieselor de tip arbore, la care lungimea este mai mare ca diametru, este necesar ca greutăţile de echilibrare să poate fi aplicate la capetele arborelui. Acest lucru este posibil cunoscând că o forţă oarecare (în cazul nostru forţa centrifugă a greutăţii în

Page 336: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

336

dezechilibru), poate fi descompusă în două forţe paralele şi de acelaşi sens. Această posibilitate este folosită la echilibrarea dinamică a pieselor.

b. Metode de echilibrare. Există metode de echilibrare dinamică la turaţie joasă şi la turaţie nominală.

Pentru echilibrarea dinamică la turaţie joasă se folosesc următoarele metode:

1. echilibrarea dinamică prin însemnarea valorilor maxime ale amplitudinilor vibraţiilor şi încovoierilor;

2. echilibrarea dinamică prin deplasarea circulară a greutăţii de probă;

3. echilibrarea dinamică în două sensuri de rotaţie; 4. echilibrarea dinamică într-un singur sens de rotaţie. b.1. Echilibrarea dinamică prin însemnarea valorilor maxime ale

amplitudinii vibraţiilor şi încovoierilor. Pentru toate metodele de echilibrare dinamică la turaţie joasă sau la turaţie nominală, sunt valabile următoarele ipoteze:

- amplitudinile vibraţiilor lagărelor şi încovoierilor unui con dezechilibrat aflat în mişcare de rotaţie, sunt proporţionale cu forţele centrifuge şi cu greutăţile în dezechilibru care le produc;

- unghiurile de decalare între direcţia forţei centrifuge dată de dezechilibru şi direcţia vibraţiei maxime sau încovoierii maxime, rămân neschimbate şi nu depind de dezechilibru, la aceeaşi turaţie;

- dezechilibru iniţial rămâne neschimbat ca direcţie şi valoare pentru fiecare încercare, dacă se face aceeaşi turaţie şi se modifică prin adăugarea de greutăţi de echilibrare.

Înainte de a începe echilibrarea prin aceasta metodă, trebuie să se stabilească la ce turaţie se va face. Pentru aceasta corpul se roteşte la 500 ... 600 rot/min, cu amândouă lagărele fixe. Se decuplează sistemul de antrenare (se scoate cureaua) şi apoi se eliberează lagărele. Dacă se măsoară amplitudinile vibraţiilor celor două lagăre, se constată:

- corpul oscilează neuniform odată cu scăderea turaţiei; - la un anume moment, pentru o anume turaţie, amplitudinea

oscilaţiilor creşte la valori mari; aceasta este turaţia de rezonanţă dinamică; - scăzând turaţia se observă că amplitudinea oscilaţiilor scade până

la o turaţie, când se produce o nouă creştere a amplitudinilor vibraţiei; este turaţia de rezonanţă statică; după ce trece prin această turaţie corpul se linişteşte.

Page 337: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

337

Echilibrarea corpului se va face la turaţia pentru care amplitudinea vibraţiilor este mai mare.

În cazul în care se începe cu dezechilibrul dinamic se procedează astfel:

- se presupune arborele din fig. 11.9 care se roteşte la turaţia de rezonanţă dinamică cu lagărul B fix şi lagărul mobil A, se măsoară amplitudinea vibraţiei lagărului A notată cu ao, măsurarea efectuându-se cu instalaţia prezentată schematic în fig. 11.9, b.

Pentru stabilirea direcţiei amplitudinii sau încovoierii maxime a arborelui, pe suprafaţa fusului din lagărul mobil A se dă vopsea albă. Dacă se apropie un vârf ascuţit în momentul când arborele se roteşte la turaţia de

Fig. 11.9. Arbore

Page 338: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

338

rezonanţă, pe suprafaţa fusului rămâne o urmă 1-11, (fig. 11.9. c). Mijlocul a al acestui arc de cerc este tocmai direcţia oscilaţiei sau încovoierii maxime a arborelui.

În mod analog se procedează şi atunci când se introduce greutatea de probă q, stabilindu-se mărimea amplitudinii maxime a a cărui direcţie este dată de mijlocul urmei K-K".

Din datele obţinute până acum: - direcţia încovoierii maxime a axului cu şi fără greutate de probă q;

- amplitudinile vibraţiilor arborelui ao’ şi ao cu şi fără greutate de probă, se poate determina grafic mărimea şi poziţia greutăţii de echilibrare yA (pentru lagărul A al piesei).

Pentru aceasta se construieşte un cerc, O, (fig. 11.10) care la o scară aleasă convenabil reprezintă canalul în care se aşează greutăţile de echilibrare, numit şi canal de echilibrare.

Pe circumferinţa acestui cerc, se plasează punctul a care determină

direcţia încovoierii maxime sub influenţa forţei create de dezechilibrul iniţial go. Punctul O în care s-a fixat greutatea de proba q este decalat cu 90° faţă de a, adică pe direcţia dezechilibrului iniţial. Punctul b reprezintă direcţia încovoierii maxime a arborelui atunci când s-a plasat pe el şi greutatea de echilibrare q.

Fig. 11 10

Page 339: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

339

Amplitudinea ao de vibraţie a lagărului A la rotaţia piesei fără greutatea de proba q, se măsoară prin vectorul OA, iar amplitudinea ao’ de vibraţie a lagărului A când pe piesă se află şi greutatea de probă q este dată de vectorul OB. Latura AB a triunghiului AOB reprezintă amplitudinea vibraţiei lagărului A numai sub acţiunea forţei centrifuge creată de greutatea de probă q.

Pe baza ipotezei făcute iniţial, după care amplitudinile vibraţiilor sunt proporţionale cu forţele care le dau naştere, se poate determina greutatea de echilibrare yA din relaţia:

;AA

B

yOA OAy qAB y AB

= = (11.26)

În acest mod s-a determinat mărimea greutăţii de echilibrare pentru capătul A al arborelui, urmând a se stabili locul de fixare. Pentru că probele s-au făcut la turaţia de rezonanţă, înseamnă că greutatea de echilibrare se va plasa la 90° în urma punctului a care indică direcţia încovoierii maxime, fixându-se astfel greutatea de echilibrare yA în punctul O. În acest fel s-a determinat mărimea şi poziţia greutăţii de echilibrare care va anula influenţa forţei F1 datorită dezechilibrului din capătul A al arborelui.

Se fixează greutatea de echilibrare yA în locul stabilit şi se începe echilibrarea celeilalte părţi a arborelui, B, prin fixarea lagărului A şi făcând mobil lagărul B. Procedându-se în mod analog, se determină poziţia şi mărimea greutăţii de echilibrare yB. Dacă se lasă ambele lagăre libere, cu greutăţile de echilibrare plasate la locul lor, se constată că lagărele încă vibrează. Acest fenomen se datorează faptului că greutatea de echilibrare YB are influenţa şi asupra lagărului B.

În continuare se introduce în capătul A o nouă greutate suplimentară p la 180° faţă de yB pentru a elimina influenţa acesteia asupra lagărului A. Va trebui însă a se face o nouă corectare a greutăţii yB, care va deveni YB’ pentru echilibrarea în întregime a lagărului B.

Dacă se consideră piesa din fig. 11.11 şi fig. 11.12 şi se notează cu Fc; FcB şi F’cB forţele centrifuge ale greutăţilor p; yB şi yB’ rezultă următoarele:

2 2 2; ;B BC cB cB

y ypF r F R F Rg g gω ω ω= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ (11.27)

Page 340: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

340

în care: r este raza canalului de echilibrare din capătul A al piesei; R - raza canalului de echilibrare din capătul B al piesei.

Din fig. 11.12 rezultă că:

2 2;cB cBbF b F l F Fl

⋅ = ⋅ = ⋅ (11.28)

Pentru că atunci când ambele lagăre sunt libere piesa să se rotească liniştit, este necesar ca:

- rezultanta forţelor centrifuge Fc şi F’cB trebuie să fie egală ca mărime şi de sens opus forţei F2 din lagărul B;

- acţiunea forţelor Fc şi F’cB asupra lagărului A să fie nulă. Aceste condiţii se scriu astfel:

Fig. 11.11

Fig. 11.12

Page 341: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

341

2cB cF F F− = (11.29)

2cF d F a⋅ = ⋅ (11.30) De aici:

2c cBa b aF F Fd l b

⋅= ⋅ = ⋅

⋅ (11.31)

în relaţia (11.31) s-a înlocuit F2 cu valoarea din relaţia (11.28). Din relaţia (11.29):

2cB c cB cB cB

cB cB

b b a b aF F F F F F ll l d l d

b mF Fl d

⋅ = + = ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅

= ⋅⋅

(11.32)

Daca în relaţiile (11.31) şi (11.32) se introduc valorile lui FC; şi F’cB se obţine:

2 2

2 2B

B

B

yp a br Rg g d ly y m bR Rg g d l

ω ω

ω ω

⋅⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅

⋅⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅

(11.33)

Din aceste relaţii:

;B B Bm b R a by y p yd l r d l⋅ ⋅

= ⋅ = ⋅ ⋅⋅ ⋅

(11.34)

Din fig. 11.12 se constată că greutatea p plasată în acelaşi plan cu yA se poate compune cu aceasta şi se înlocuiesc printr-o singură greutate y’A. În final greutatea y’A şi y’B trebuie să echilibreze perfect piesa şi să asigure funcţionarea ei liniştită cu ambele lagăre libere.

b.2. Echilibrarea dinamică prin deplasarea circulară a greutăţii de probă. Echilibrarea dinamică prin deplasarea circulară a greutăţii de probă constă în următoarele: - pentru stabilirea poziţiei greutăţii de echilibrare se foloseşte o greutate de probă care se deplasează în canalul de echilibrare în diferite poziţii, piesa fiind supusă de fiecare dată la turaţia de rezonanţă; - mărimea greutăţii de echilibrare se stabileşte prin măsurarea amplitudinii vibraţiilor lagărelor la turaţia de rezonanţă a piesei, prin fixarea greutăţii de probă în aceeaşi poziţie, modificându-se mărimea.

Page 342: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

342

Echilibrarea prin această metodă se face împărţind circumferinţele capetelor piesei (canalul de echilibrare) într-un număr de părţi egale (4; 6; 8; 12 etc.).

Fiecare capăt se echilibrează separat. Pentru echilibrare se ia un sistem de axe de coordonate, în care în

ordonată se ia amplitudinea vibraţiilor, iar în abscisa circumferinţa canalului de echilibrare, desfăşurată, (fig. 11.13).

Pe grafic, amplitudinea vibraţiei A fără greutate de probă, este

reprezentată prin dreapta 1-1’ paralelă cu abscisa. În punctul 1 de pe canalul de echilibrare din capătul A se fixează

greutatea de probă, iar piesa la turaţia de rezonanţă. Se constată că amplitudinea vibraţiei se măreşte, ia valoarea găsită se trece pe grafic. Se deplasează aceeaşi greutate în toate punctele şi se supune pe rând la turaţia de rezonanţă măsurându-se amplitudinile şi trecându-se pe grafic. Se stabileşte pentru care din puncte valoarea amplitudinii este maximă, cunoscând că pe acolo este direcţia în care acţionează forţa dată de dezechilibru.

Pe direcţia diametral opusă se găseşte locul în care trebuie plasată greutatea de echilibrare yA. Pentru determinarea mărimii greutăţii de echilibrare, în punctul în care se va plasa greutatea de echilibrare, se

Fig.11.13. Dependenţa greutatea de probă funcţie de amplitudinea

vibraţiei.

Page 343: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

343

fixează greutăţi mai mici şi mai mari decât greutatea de probă, de fiecare dată piesa fiind rotită la turaţia de rezonanţă măsurându-se amplitudinea.

Într-un grafic, (fig. 11.14), pentru diferite greutăţi se înscriu amplitudinile măsurate. Greutatea pentru care amplitudinea este minimă va fi greutatea de echilibrare pentru capătul A.

În mod analog se procedează şi pentru capătul opus B,

determinându-se poziţia greutăţii de echilibrare yB. Pentru a înlătura influenţa acestei greutăţi asupra capătului A, se

face corectarea lor, determinându-se y’B şi p cu ajutorul relaţiilor (11.34) şi respectiv (11.35).

Cu aceste greutăţi plasate în locurile corespunzătoare, piesa cu ambele capete libere, supusă la rotaţia de rezonanţă, nu trebuie să vibreze.

Pentru fiecare dintre metodele de echilibrare dinamică s-au construit dispozitive şi maşini de echilibrat, toate bazându-se pe echilibrarea la turaţia de rezonanţă.

b.3. Echilibrarea dinamică la turaţia nominală prin procedeul celor trei porniri. În cazul aplicării procedeelor de echilibrare la turaţie nominală, ansamblul de echilibrat este montat în instalaţia în care va funcţiona şi se creează posibilitatea rotirii sale în gol. Lagărele pe care este montat ansamblul sunt mult mai rigide decât lagărele maşinii de echilibrat

Fig. 11.14. Grafic

Page 344: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

344

şi de aceea amplitudinea vibraţiei forţate este în acest caz mult mai mică. Pentru creşterea preciziei cu care se va determina mărimea şi poziţia dezechilibrului, se determină încă de la început, iar fiecare lagăr, direcţia după care amplitudinea este maximă, direcţie după care vor fi făcute toate măsurătorile din cadrul probelor.

Dintre procedeele de echilibrare la turaţie nominală, cele bazate pe măsurarea amplitudinii vibraţiei forţate formează o categorie aparte şi au la bază modificarea mărimii acestora, ca urmare a introducerii unor mase adiţionale de probă. Pentru exemplificare, în cele ce urmează va fi prezentat procedeul celor trei porniri.

Pe canalul unuia din planele de echilibrare, în trei puncte echidistante, se plasează, succesiv, o masă adiţională de probă a şi, de fiecare dată, se măsoară în direcţia stabilită anterior, amplitudinea vibraţiei lagărului corespunzător planului de echilibrare ales, obţinându-se valorile a1, a2, a3.

Cele trei amplitudini au apărut prin compunerea amplitudinii a0, dată de dezechilibrul natural, cu amplitudinea a, dată de masa adiţională "p", plasată în cele trei poziţii. Prin compunerea amplitudinii a, egale ca modul dar decalate cu 120° una faţă de alta la fel cum au fost decalate şi poziţiile masei adiţionale p, se obţin amplitudinile a1, a2, a3, vârfurile acestor vectori se află pe un cerc, de centru G şi rază a, şi sunt decalate tot cu 120°. Rezultă deci că, dându-se valorile al, a2 şi a3 se poate găsi mărimea şi direcţia amplitudinii ao prin realizarea construcţiei în ordine inversă.

În acest scop, se trasează un cerc de rază oarecare şi centru G şi se caută un punct O, ale cărui distanţe la punctele echidistante A1, A2 şi A3 sunt proporţionale cu valorile al, a2, a3. Aceasta conduce la relaţia:

31 2 1

1 2 3

OAOA OA GAa a a a

= = = (11.36)

în acelaşi timp, acceptând ca sistemul elastic se comportă liniar, rezultă:

0

o o

aap r m r

=⋅ ⋅

(11.37)

Din relaţiile (11.32) şi (11.33) se obţine:

Page 345: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

345

1o o

OGm r p rGA

⋅ = ⋅ ⋅ (11.38)

Construcţia grafică, utilizată pentru găsirea punctului O, are la bază faptul că locul geometric al punctelor, ale căror distanţe la două puncte fixe A şi B se află într-un anumit raport, este un cerc cu centrul pe linia AB. Construind cercul C1. ale cărui puncte au raportul distanţelor la A1 şi A3 egal cu raportul amplitudinilor a1 şi a3 şi intersectându-1 cu cercul C2, ale cărui puncte au raportul distanţelor la A2 şi A3 egal cu raportul amplitudinilor a2 şi a3, se obţine punctul O pentru care OA1; OA2; OA3 = a1; a2; a3.

Cercul C1 se obţine trasând în A3 perpendicular pe A1A3, un segment A3A3’ = a3, iar în A1, tot perpendicular pe A1A3, două segmente A1A1’ şi A1A1’’ ambele egale cu a1. Intersecţia dintre A3'A1" şi A1A3 dă un punct M’ ce aparţine cercului C1.

Analog, prin intersecţia dintre A3'A1’ şi A1A3 se obţine un al doilea punct M" al aceluiaşi cerc C1. Observând că M’M’’ este un diametru al cercului C1 acesta poate fi trasat cu uşurinţă. Cercul C2 se obţine analog.

În general direcţia amplitudinii ao coincide cu direcţia în care se află centrul de greutate, deoarece între forţa de inerţie şi deformaţia provocată de această există un defazaj. Acelaşi unghi însă apare şi între amplitudinile al, a2, a3 şi direcţiile de plasare ale masei de probă. Ca urmare, poziţia amplitudinii a0, faţa de al, a2, a3 corespunde poziţiei contragreutăţii pentru echilibrare, faţă de punctele 1, 2 şi 3, în care a fost plasată masa adiţională de probă.

11.2. AJUSTAREA IN GREUTATE Funcţionarea unor ansamble este necorespunzătoare dacă anumite

piese de acelaşi fel, ce intră în componenţa acestora, au mase diferite. De exemplu, variaţia cu mai mult de 2% a masei pistoanelor unui motor sau o diferenţă mai mare de 30 g între ansamblele bielă-piston ale aceluiaşi motor, conduce la funcţionarea neechilibrată a acestuia. În astfel de cazuri, piesele se supun operaţiei de ajustare a masei, utilizând în principiu două metode: sortarea după masă şi ajustarea surplusului de material.

Prima metodă presupune cântărirea tuturor exemplarelor, împărţirea acestora pe grupe (în cadrul cărora greutatea variază în limitele

Page 346: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

346

toleranţelor admise) şi organizarea montajului astfel încât piesele unui ansamblu să aparţină unei singure grape.

Pentru aplicarea celei de a două metode, frecvent se utilizează instalaţiile speciale. Astfel, în cazul pistoanelor - spre exemplu - ajustarea masei poate fi realizată cu o altă instalaţie. Pe platanul 1 al unui dispozitiv de cântărire, se aşează pistonul 2 care, datorită greutăţii sale, dezechilibrează platanul şi î1 şi deplasează cu o cotă proporţională cu masa în exces. În această poziţie, pistonul este fixat cu menghina 3, iar capul de frezat 4 execută o cursă axială constantă şi îndepărtează din partea inferioară a pistonului cantitatea de material ce depăşeşte limitele admise.

Page 347: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

347

BIBLIOGRAFIE 1 Chevalier A. şi Vacquer R. - Technologie des fabrications mecaniques. Montages d'usinage. Facs. 19. Librairie Delagrave, Paris, 1969. 2. Crişan I., Dobre N.: Automatizarea montajului în construcţia de maşini, Editura Tehnică, Bucureşti, 1974 3. Drăghici G. - Tehnologia construcţiei de maşini. E. D. P., Bucureşti, 1979. 4. Drăghici G. - Tehnologia construcţiei de maşini. E. D. P. Bucureşti, 1984. 5. Dragu D.: Toleranţe şi măsurări tehnice, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1985 7. Drăghici G.: Tehnologia construcţiei de maşini, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983 8. Domşa S., Miron Z.: Îndrumător pentru utilizarea fontelor şi oţelurilor, aliajelor neferoase, Editura Tehnică, Bucureşti, 1985; 9. Epureanu Al.: Tehnologia construcţiei de maşini, Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti, 1983 10. Iliescu C.: Tehnologia ştanţării şi matriţării la rece; Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1989 11. Ionuţ V., Moldovan Gh.: Tehnologia reparării utilajului agricol, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1984 12. Ionuţ V.: Tehnologia reparării utilajului agricol. Îndrumar de proiectare. Rotaprint Cluj-Napoca, 1976 13. Ionuţ V.: Tehnologia reparării maşinilor, I.P.Cluj, 1986 14. Manolache Z.: Fabricarea, repararea şi întreţinerea utilajului chimic, I.P.Bucureşti, 1982 15. Micloşi V.: Bazele proceselor de sudare, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1988 16. Mihăilescu A.F.: Exploatarea şi întreţinerea utilajelor şi instalaţiilor din industria chimică, Editura Didactică şi Pedagogică, 1981 17. Paraschiv Dr., Pruteanu O.V.: Consideration sur l’étude d’une machine à debiter les brides MDF-02, I.P.Timişoara, 1984

Page 348: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

348

18. Paraschiv Dr., Pruteanu O.V.: Machine à honer par vibrations intérièures à commande mecanique, I.P.Timişoara, 1984 19. Paraschiv Dr., Pruteanu O.V.: Consideraţii privind superfinisarea suprafeţelor cilindrice interioare A.S.A.S., Bucureşti, 1986 20. Paraschiv Dr. ş.a.: Tehnologia reparării utilajului agricol, vol. I şi II, I.P.Iaşi, 1983 21. Paraschiv Dr., I. Sîrbu, L. Tăbăcaru Tehnologia reparării şi asamblării maşinilor. Editura Junimea Iaşi 1999, ISBN: 973-37-0478-4 22. Paraschiv Dr.: Tehnologia reparării maşinilor, Iaşi, Ed. Rotaprint, 1998 23. Pavel A.: Mandrinare mecanică, Editura Tehnică Bucureşti, 1985 24. Picoş C., Paraschiv Dr. ş.a.: Tehnologia reparării utilajului agricol, vol. I, I.P.Iaşi, 1975 25. Picoş C., Paraschiv Dr. ş.a : Tehnologia reparării utilajului agricol, vol. II, I.P.Iaşi, 1976 26. Picoş C. ş.a.: Normarea tehnică pentru prelucrări prin aşchiere. Editura Tehnică, Bucureşti, 1982 27. Popa B. ş.a.: Motoare pentru autovehicule, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1982 28. Popescu N., Vitănescu C.: Tehnologia tratamentelor termice, Cluj-Napoca, Editura Tehnică, 1979 29. Pruteanu Octavian, Bobsievici Cz. - Tehnologia fabricării maşinilor, vol. I, Ed. II-a, I. P, Iaşi, 1979. 30. Pruteanu O.V.: Tehnologia fabricării maşinilor, Editura Didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1983 31. Răduţ N.: Recondiţionarea pieselor, Editura Militară, 1983 32. Rădoi M.: Recondiţionarea pieselor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1986 33. Raseev D.: Tehnologia fabricării aparaturii, instalaţiilor statice-petrochimice şi de rafinării, Editura Tehnică, Bucureşti, 1983 34.Rusu Şt.: Tehnologia fabricării utilajului tehnologic, Institutul de Construcţii Bucureşti, 1985 35. Segal B.: Utilajul tehnologic din industria de prelucrare a produselor horticole, Editura Ceres, Bucureşti, 1984 36. Teodorescu M.: Tehnologia presării la rece, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980 37. Tăbăcaru L., O.V.Pruteanu Honuirea şi Vibrohonuirea. Studiu comparativ.Editura Tehnica – Info Chişinău 2000, ISBN: 9975-910-97-1

Page 349: Mtf Compact

Managementul tehnologiilor de fabricaţie.

349

38. Tăbăcaru L. Studiul comparativ între honuirea şi vibrohonuirea suprafeţelor interioare de revoluţie, scurte. Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” Iaşi. Teză de doctorat 1999 39. Tăbăcaru L, Olaru Dumitru Lubrificaţie. Noţiuni de bază şi aplicaţii, Editura Tehnica-Info Chişinău, 2003 40. Tăbăcaru L., O.V.Pruteanu Concepţia şi managementul tehnologiilor de fabricaţie . Editura Junimea 2007, ISBN: 978-973-37-1210-7, Iaşi. 41. Tăbăcaru L Procedee de netezire a suprafeţelor interioare prin honuire şi vibrohonuire Editura PIM, Iaşi 2009, ISBN: 978-606-520-613-7. 42. Tomescu D.: Recondiţionarea şi mărirea rezistenţei la uzură a organelor de la maşinile agricole; Editura Ceres, Bucureşti, 1985 43. Tomescu D.: Metode, procedee şi tehnologii de recondiţionare a pieselor de la utilajele agricole, Editura Ceres, Bucureşti, 1986 44. Warnecke H.J., Lentes H.P.: Arbeitsbereicherung, în W.T. – Zeitschrift für Fertiung. R.F.G., 1973, vol. 63, nr. 11 45. * * * Indicatorul standardelor de stat, 2006