Procese şi sisteme de prelucrare

10. MAŞINI - UNELTE DE MORTEZAT

10.1. CONSIDERAŢII GENERALE

10.1.1. Principiul de lucru

Mortezarea reprezintă procedeul de prelucrare prin aşchiere care se realizează prin combinarea mişcării principale (rectilinie alternativă) executată în plan vertical de scula aşchietoare, cu miscarea de avans intermitent executată de semifabricat (fig. 10.1).

Principiul de lucru al maşinilor-unelte de mortezat este similar cu cel al maşinilor-unelte de de rabotat cu cap mobil (şepinguri), cu deosebirea că mişcarea rectilinie alternativă a sculei aşchietoare se efectuează în plan vertical. Scula aşchietoare S, fixată în capul mobil al maşini-unelte, execută mişcarea rectilinie alternativă I, iar piesa P, fixată pe masa maşini-unelte execută mişcările secundare de avans: longitudinal II, transversal III sau circular IV. Avansul este intermitent şi se efectuează la sfârşitul fiecărei curse de mers în gol.

10.1.2. Scule aşchietoare utilizate

Sculele aşchietoare utilizate la operaţia de mortezare se numesc cuţite de mortezat. Din punct de vedere constructiv, cuţitele de mortezat sunt asemănătoare cu cele de strunjit.

În general, cuţitele de mortezat sunt cuţite drepte (fig. 10.2).

1

Fig. 10.1. Principiul de lucru la mortezare:a – prelucrarea suprafeţelor plane; b – prelucrarea canelurilor; S – sculă aşchietoare; P – piesă; vg – viteza de mers în gol; vl – viteza de lucru; I – mişcarea principală de aşchiere; II – mişcarea de avans longitudinal; III – mişcarea de avans transversal; IV – mişcarea de avans circular.

Procese şi sisteme de prelucrare

După tipul suprafeţei prelucrate cuţitele de mortezat, pot fi împărţite în următoarele categorii (tabelul 10.1): - cuţit pentru prelucrarea suprafeţelor plane;- cuţit pentru prelucrarea canalelor de pană; - cuţit pentru retezat.Cuţitele de mortezat se diferenţiază de cuţitele de strunjit şi cele de

rabotat prin forma lor constructivă, prezentând două tăişuri secundare, două suprafeţe de aşezare secundară şi două vârfuri (fig. 10.3).

Din punct de vedere constructiv, cuţitele de mortezat se remarcă prin robusteţe, fiind supuse la şocuri repetate în procesul de prelucrare.

2

Fig. 10.2. Forma constructivă a cuţitului de mortezat:l1 – lungimea părţii aşchietoare; l2 – lungimea corpului; l3 – lungimea părţii de prindere şi fixare; l – lungimea cuţitului; h – înălţimea corpului cuţitului; b – lăţimea corpului cuţitului; g – unghiul de degajare; a – unghiul de aşezare.

h

Fig. 10.3. Geometria cuţitului de mortezat:Aa – faţa de aşezare principală; Aa’ – faţa de aşezare secundară; Ag – faţa de degajare; T – tăişul principal; T’ – tăişul secundar; V – vârful sculei aşchietoare; g – unghiul de degajare; a – unghiul de aşezare principal; a1

– unghiul de aşezare secundar; - unghiul de ascuţire; vl – viteza de lucru; vg – viteza de mers în gol; I –

b

Procese şi sisteme de prelucrare

Tabelul 10.1. Forma şi dimensiunile cuţitelor de mortezat

Nr. crt.

Denumirea Forma constructivă - caracteristici

0 1 21 Cuţit de planat ( = 450)

B = 12…40 mm; H = 20…50 mm; L = 250…600 mm; l = 25…75 mm; m = 11…30 mm.

2 Cuţit pentru canale de pană

B = 16…40 mm; H = 16…40 mm; L = 300…600 mm; l = 80…250 mm; l1 = 40…90 mm; a = 8…20 mm; d = 14…30 mm; l2 = 30…65 mm; h = 20…60 mm.

Tabelul 10.1. (continuare)0 1 23 Cuţit pentru retezat

B = 12…40 mm; H = 20…60 mm; L = 250…600 mm; l1 = 30…55 mm; a = 10…28 mm; m = 5…13 mm; h = 8…24 mm.

3

Procese şi sisteme de prelucrare

10.1.3. Clasificarea maşinilor-unelte de mortezat

Maşinile-unelte de mortezat sunt destinate prelucrării suprafeţelor plane, profilate, canalelor exterioare şi interioare cu diferite forme ale generatoarei. Maşinile-unelte de mortezat sunt utilizate, în special, în producţia de unicate, principala caracteristică tehnică fiind lungimea cursei utile.

Maşinile-unelte de mortezat se clasifică în funcţie de două criterii principale conform organigramei prezentate în figura 10.4.

Fig. 10.4. Clasificarea maşinilor-unelte de mortezat.

10.2. MAŞINI-UNELTE DE MORTEZAT

Tipul reprezentativ îl constituie maşinile-unelte de mortezat obişnuite, având cursa maximă de lucru între 100 şi 1500 mm.

Maşina-unealtă de mortezat obişnuită se compune din următoarele elemente (fig. 10.5): patul 1 pe care se montează cu ajutorul unor şuruburi de fixare montantul 2. Pe ghidajele transversale ale patului se deplasează sania transversală 3 (care realizează mişcarea de avans transversal II), iar pe aceasta se deplasează sania longitudinală 4 (care realizează mişcarea de avans longitudinal III) a mesei circulare 5.

4

Maşini-unelte de mortezat

După lungimea cursei de lucru L (mm)

Maşini-unelte de mortezat mici (L 250)

Maşini-unelte de mortezat mijlocii (250L800)

Maşini-unelte de mortezat mari (L 800)

După construcţie şi domeniul de utilizare

Maşini-unelte obişnuite

Maşini-unelte transportabile

Maşini-unelte speciale

Fig. 10.5. Maşină-unealtă de mortezat cu cap fix:1 – pat; 2 – montant; 3 – sania transversală; 4 – sanie longitudinală; 5 – masa circulară; 6 – berbec; 7 – scula aşchietoare; 8 – placă de bază; I – mişcarea principală de aşchiere; II – mişcarea de avans transversal; III – mişcarea de avans longitudinal; IV – mişcarea de avans circular; vg – viteza de mers în gol; vl – viteza de lucru;

Procese şi sisteme de prelucrare

Montantul 2 este prevăzut cu ghidaje verticale în lungul cărora se

deplasează berbecul 6, executând mişcarea principală I rectilinie alternativă în direcţie verticală.

În funcţie de forma capului montantului se deosebesc:- maşini-unelte de mortezat cu cap fix, fără sau cu posibilităţi de

înclinare a berbecului în faţă (10.6, a). Berbecul 1 este ghidat în suportul 2 care se poate înclina în faţă cu un unghi α ≤ 10°. Punctul de oscilaţie 3 al suportului se află în partea superioară; în timpul lucrului după reglarea poziţiei suportului acesta se blochează cu şurubul 4;

- maşini-unelte de mortezat cu capul înclinabil lateral, care are posibilitatea de înclinare a suportului 2 până la un unghi α = 30° de o parte şi de alta a axei verticale (fig. 10.6, b). Înclinarea capului, în care se deplasează berbecul se realizează cu ajutorul unei flanşe circulare 3;

- maşini-unelte de mortezat cu capul deplasabil vertical, caracterizate prin fixarea berbecului montat pe o sanie, care se poate deplasa vertical înlungul ghidajelor de pe montanţi. Prin această operaţie se apropie berbecul de semifabricat, evitându-se o solicitare exagerată a ghidajelor. Aceste maşini-unelte se utilizează la prelucrarea pieselor înalte şi au cursa berbecului de 1000...2000 mm. Acţionarea maşinii-unelte se efectuează cu mecanismul şurub-piuliţă sau pinion-cremalieră.

5

Procese şi sisteme de prelucrare

După principiul de lucru al mecanismului de acţionare, maşinile-unelte de mortezat pot fi cu acţionare mecanică sau hidraulică. Mai frecvent se utilizează acţionarea mecanică, aceasta prezentând avantajul simplităţii construcţiei, siguranţa în funcţionare şi întreţinere simplă.Mişcările de avans prezintă caracter intermitent şi sunt dependente de mişcarea principală, având loc la sfârşitul cursei de mers în gol.

10.3. ACCESORIILE MAŞINILOR-UNELTE DE MORTEZAT

Accesoriile maşinilor-unelte de mortezat sunt utilizate la prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare şi a semifabricatelor. Prinderea şi fixarea sculei aşchietoare se realizează cu ajutorul şuruburilor de strângere în suportul port-sculă.

Prinderea şi fixarea semifabricatului se realizează pe masa maşinii-unelte prin intermediul menghinelor cu fălci sau cu şuruburi şi bride. Pentru prelucrarea simultană a mai multor semifabricate sau pentru prelucrarea suprafeţelor înclinate se pot utiliza dispozitive speciale.Pentru extinderea posibilităţilor de prelucrare se poate utiliza masa divizoare.

10.4. PRELUCRĂRI EXECUTATE PE MAŞINILE-UNELTE DE MORTEZAT

Maşinile-unelte de mortezat sunt destinate prelucrării prin aşchiere a suprafeţelor plane (orizontale, verticale sau înclinate) precum şi a suprafeţelor profilate, interioare sau exterioare în producţia de unicate şi de serie mică. Prin utilizarea unor dispozitive speciale cum ar fi mesele divizoare, pe

6

Fig. 10.6. Posibilităţi de înclinare a berbecului la maşinile-unelte de mortezat:a – înclinarea berbecului în faţă; 1 – berbec; 2 – suport; 3 – bolţ; 4 – şurub de blocare; 5 – montant; b – înclinarea laterală a berbecului; 1 – berbec; 2 – suport; 3 – flanşă circulară; 4 – montant; a - unghiul de înclinare.

Procese şi sisteme de prelucrare

maşinile-unelte de mortezat se pot prelucra suprafeţe cilindrice, conice, roţi dinţate cu dantură exterioară sau interioară etc.

În figura 10.8 se prezintă câteva exemple de piese cu suprafeţe obţinute prin mortezare.

10.5. PROIECTAREA PARAMETRILOR REGIMULUI DE AŞCHIERE LA MORTEZARE

Parametrii regimului de aşchiere la mortezare prezintă valori comparabile, dar mai reduse, decât valorile parametrilor corespunzători operaţiei de rabotare (conform paragrafului 9.5). Adoptarea unor valori mai reduse ale parametrilor regimului de aşchiere la mortezare este impusă din două considerente:

- construcţia, în general, mai suplă, a cuţitelor de mortezat; - de direcţia verticală a mişcării de aşchiere care face ca forţa de inerţie la capatul cursei active să se însumeze cu greutatea berbecului şi în consecinţă, pentru a limita valoarea forţei rezultante se aleg acceleraţii mai reduse şi, implicit, viteze de aşchiere mai mici.

Algoritmul pentru proiectarea parametrilor regimului de aşchiere la mortezare este similar cu cel prezentat în paragraful 9.5.

7

Fig. 10.8. Prelucrări executate prin mortezare:a) canal de pană interior; b) caneluri interioare; c) profiluri interioare şi exterioare; d) caneluri exterioare; e) canale interioare; f) cremalieră.

Procese şi sisteme de prelucrare

Teste de autoevaluare

T.10.1. Mortezarea reprezintă: a) prelucrarea prin aşchiere la care mişcarea principală de aşchiere (rectilinie-alternativă) se execută în plan vertical de scula aşchietoare, iar mişcările de avans de către semifabricat; b) procedeul de prelucrare prin aşchiere realizat pe maşinile-unelte de mortezat, la care mişcarea principală de aşchiere este rectilinie alternativă în plan orizontal, iar mişcarea de avans are un caracter intermitent, realizată la sfârşitul fiecărui ciclu al mişcării principale; c) operaţia de prelucrare prin aşchiere care asigură calitate superioară (rugozitate mică) a suprafeţelor prelucrate. Precizaţi varianta (variantele) corectă.

R: a.

T.10.2. În cazul maşinilor-unelte de mortezat există: a) o cursă de lucru (activă) cu viteză de lucru vl; b) o cursă de mers în gol (de retragere), cu o viteză de mers în gol vg; c) o cursă intermediară a sculei aşchietoare pentru răcirea acesteia. Precizaţi varianta (variantele) corectă.

R: a, b.

T.10.3. După tipul suprafeţei prelucrate cuţitele de mortezat, pot fi împărţite în următoarele categorii: a) cuţit pentru prelucrarea suprafeţelor plane; b) cuţit pentru prelucrarea canalelor de pană; c) cuţit pentru retezat. d) cuţit prntru prelucrarea roţilor dinţate. Precizaţi varianta (variantele) corectă.

R: a, b, c.

T.10.4. Cuţitele de mortezat se diferenţiază de cuţitele de strunjit şi cele de rabotat prin: a) forma lor constructivă, prezentând două tăişuri secundare, două suprafeţe de aşezare secundară şi două vârfuri; b) prin executarea procesului de aşchiere atât la cursa activă cât şi la cursa de retragere; c) prin forma lor constructivă cotită care conduce la amortizarea vibraţiilor. Precizaţi varianta (variantele) corectă.

R: a.

T.10.5. Maşinile-unelte de mortezat sunt destinate prelucrării suprafeţelor plane, profilate, canalelor exterioare şi interioare cu diferite forme ale generatoarei. Maşinile-unelte de mortezat sunt utilizate, în special, în producţia de unicate, principala caracteristică tehnică fiind: a) lungimea cursei utile; b) masa maşinii-unelte; c) dimensiunile de gabarit; d) dotările cu scule aşchietoare, dispozitive şi accesorii. Precizaţi varianta (variantele) corectă.

R: a.

T.10.6. Accesoriile maşinilor-unelte de mortezat sunt utilizate la prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare şi a semifabricatelor. Prinderea şi fixarea sculei aşchietoare se realizează: a) cu ajutorul şuruburilor de strângere în suportul port-sculă; b) prin intermediul dornurilor de prindere şi fixare; c) cu ajutorul reducţiilor; d) prin intermediul mandrinei. Precizaţi varianta (variantele) corectă.

R: a.

8

Procese şi sisteme de prelucrare

T.10.7. Prinderea şi fixarea semifabricatului se realizează pe masa maşinii-unelte prin intermediul: a) menghinelor cu fălci; b) cu şuruburi şi bride; c) în universal; d) în platoul cu patru bacuri; e) pe masa divizoare. Precizaţi varianta (variantele) corectă.

R: a, b, e.

9