TERMINOLOGIE FOLOS

2.1 Generalităţi

Cel mai simplu element al unei construcţii îl consticomponenţa tuturor construcţiilor, dispozitivelor şi instcaracterizată de o anumită formă geometrică, mărginită danumite dimensiuni şi o anumită precizie a acestora. Supfinită sunt suprafeţe reale, caracterizate de anumite calilângă forma lor. Pentru definirea piesei finite se folosedesenul de reper, după care se execută toate operaţiile nacestei piese. Elementele care caracterizează piesa finită sunt:

- forma geometrică; - precizia dimensională şi de formă; - poziţia relativă a suprafeţelor; - tratamentul termic sau termochimic al suprafeţelorAceste elemente se numesc condiţii tehnice de execuţ

pe desenul de execuţie al piesei şi de care se ţine cont la gToate condiţiile care se impun piesei finite prin desenurolului funcţional al acesteia în ansamblul din care faceimpune folosirea unor standarde care reglementează toprecizia de poziţie a suprafeţelor pentru care nu sunt trecAceste standarde trebuie de asemenea trecute pe desen şnominale şi suprafeţelor piesei. Prin urmare, pentru tehnonominale netolerate şi nici suprafeţe fără toleranţe de foimpune anumite restricţii în privinţa procesului de preluccare se execută piesa. In continuare se vor trece, pe scurt în revistă concontrol ale pieselor şi abaterile de care acestea sunt afecta

2.1.1 Condiţiile de formă. Acestea se referă la respectarea formei geometrice teoretcilindrică, plană, conică, sferică etc. Abaterile care afesuprafeţelor reale ale piesei faţă de suprafeţele teoretice s

NOŢIUNI DE BAZĂŞI

ITE LA AŞCHIERE

tuie piesa finită, care intră în alaţiilor. Această piesă este e suprafeţele respective, are

rafeţele care mărginesc piesa tăţi ale acestor suprafeţe pe şte desenul de execuţie, sau ecesare în vederea realizării

. ie şi control, [1] care se trec enerarea suprafeţelor. l de execuţie sunt rezultatul parte. In anumite cazuri se leranţele cotelor libere sau ute expres valorile pe desen. i ele se aplică tuturor cotelor logi nu există pe desen cote

rmă sau poziţie. Acest lucru rare şi al maşinilor-unelte pe

diţiile tehnice de execuţie şi te.

ice a suprafeţei date a piesei: ctează precizia de formă a

unt:

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 17

- abaterea de la planeitate manifestată prin concavitate şi convexitate; - abaterea de la circularitate manifestată prin ovalitate sau poligonalitate; - abaterea de la cilindricitate reprezentată prin conicitate, formă butoi, formă şa

sau formă curbată. Toleranţele pentru elementele geometrice la care nu s-a specificat toleranţa individuală sunt reglementate de SR EN 22768-2, [11] care înlocuieşte STAS 2300-88 privitoare la toleranţele cotelor libere. Tot în acest standard sunt indicate şi abaterile de poziţie.

2.1.2 Condiţii de precizie dimensională Aceste condiţii se referă la dimensiunile nominale ale tuturor suprafeţelor, care alcătuiesc piesa şi la abaterile acestora conform claselor de precizie ISO (IT0, IT01, ..IT18). Toleranţele sunt reglementate de SR EN 20286–2, [10] care înlocuieşte STAS 8300/3 88. Pentru dimensiunile netolerate abaterile sunt reglementate de SR EN 22768-1, care înlocuieşte STAS 233-88.

2.1.3 Condiţiile de poziţie relativă Aceste condiţii stabilesc distanţele şi orientările relative dintre suprafeţele unei piese precum şi abaterile aferente. Aceste abateri se referă la: abaterea de la paralelism, de la perpendicularitate, concentricitate sau de la simetrie precum şi bătaia radială sau frontală. Pentru suprafeţele la care nu sunt indicate toleranţe exprese privitoare la aceste abateri reglementarea este dată de acelaşi standard cu abaterile de formă.

2.1.4 Condiţiile de calitate a suprafeţei Calitatea suprafeţei este analizată sub două aspecte: netezimea suprafeţei (rugozitatea) şi starea fizico-mecanică şi chimică a acesteia, în cazul unor tratamente de suprafaţă aplicate în scopul măririi rezistenţei la uzură sau coroziune.

Valorile recomandate pentru rugozitate sunt de asemenea standardizate, în conformitate cu recomandările ISO, standardul românesc STAS 3730/1-85 a adoptat evaluarea numerică a rugozităţii după sistemul liniei medii (sistemul M) - ca fiind cel mai folosit sistem de referinţă, aplicat şi verificat în practică. Condiţiile de execuţie şi control trebuie analizate cu foarte mare atenţie în vederea stabilirii maşinilor-unelte şi a procedeelor de prelucrare prin aşchiere înainte de stabilirea procedeelor respective şi a parametrilor de aşchiere. 2.2 Terminologie la aşchiere

2.2.1 Terminologie generală, [5] Pentru generarea unor suprafeţe există în tehnică mai multe procedee de prelucrare: turnare, sudare, deformare plastică la cald (forjare, laminare presare, matriţare), deformare plastică la rece (laminare, tragere, presare, ambutisare, ştanţare, extrudare), sinterizare şi aşchiere. Procedeu de aşchiere este procedeul de prelucrare al suprafeţelor prin care se generează o suprafaţă prelucrată prin îndepărtarea adaosului de prelucrare şi

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 18

transformarea acestuia în aşchii de către tăişul unei scule, care se deplasează relativ faţa de semifabricat cu o mişcare relativă bine determinată. Adaosul de prelucrare este cantitatea de material suplimentar care trebuie îndepărtată prin aşchiere şi este delimitat de suprafaţa iniţială a semifabricatului şi suprafaţa finală a piesei care se execută. Semifabricatul este piesa iniţială de la care se porneşte în realizarea piesei finite şi acesta este delimitat de suprafeţele iniţiale. Semifabricatele pot fi piese obţinute prin procedeele primare de prelucrare: turnare, forjare, matriţare sau piese prelucrate intermediar prin alte procedee. Suprafaţa generată (prelucrată) este suprafaţa care rezultă prin îndepărtarea adaosului de prelucrare şi poate fi suprafaţa finală a piesei dacă operaţia de aşchiere este ultima operaţie sau poate fi intermediară dacă mai urmează şi alte operaţii de prelucrare. Procesul de aşchiere este ansamblul fenomenelor fizico-mecanice prin care se produce transformarea adaosului de prelucrare în aşchii şi se generează o suprafaţă prelucrată. Procesul de aşchiere implică existenţa factorilor care determină îndepărtarea adaosului şi crearea suprafeţei prelucrate: semifabricatul, dispozitivul de prindere al acestuia, maşina-unealtă, cinematica adecvată, scula aşchietoare şi dispozitivul de prindere al acesteia. Toate acestea formează sistemul tehnologic pentru prelucrarea prin aşchiere. Indepărtarea adaosului de prelucrare se poate face dintr-o singură trecere a sculei pe suprafaţa prelucrată, dacă nu este prea mare şi în acest caz se numeşte adaos unic. Dacă îndepărtarea se face în mai multe faze acestea se numesc treceri, iar partea îndepărtată la o trecere se numeşte strat parţial. Şi straturile parţiale sunt divizate în straturi mai mici, care se află la un moment dat în faţa sculei şi sunt îndepărtate printr-o mişcare relativă a sculei fată de semifabricat, formând aşchiile. Aşchia nominală este stratul parţial aflat la un moment dat în faţa sculei şi urmează a fi detaşat sub formă de aşchie într-un ciclu cinematic al mişcării principale dintre sculă şi semifabricat. Suprafaţa aşchiată este suprafaţa generată pe semifabricat la îndepărtarea unei aşchii nominale (este diferită, de regulă de suprafaţa generată). Aceasta este generată prin deplasarea tăişului în timpul mişcării relative a acestuia faţă de semifabricat. In figura 2.1 sunt redate schematic noţiunile amintite mai sus. Se consideră o operaţie de rabotare a unei suprafeţe plane prin două treceri. In acest fel adaosul de prelucrare total este divizat în două straturi parţiale s1 şi s2 care la rândul lor sunt divizate în aşchii nominale, q1, q2,..qn . Secţiunea aşchiei nominale este 1234 şi este partea din adaosul de prelucrare aflată în faţa sculei. Aşchia este îndepărtată prin mişcarea de translaţie a sculei în direcţia indicată şi se numeşte în acest caz mişcare de aşchiere (principală), având viteza de aşchiere, v (principală). Pentru a aduce noi straturi în faţa sculei este necesară încă o mişcare perpendiculară pe cea principală, care la rabotare este executată în timpul cursei de revenire a sculei în poziţia iniţială şi se numeşte mişcare de avans, executându-se cu viteza de avans, vf.

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 19

In acest caz un ciclu cinematic al mişcării principale este format de o cursă dublă a cuţitului în mişcarea de dute-vino pe care o execută faţă de piesă.

Fig.2.1 Terminologia la aşchiere, [1]

Conform celor arătate mai sus suprafaţa 121’2’ este suprafaţa aşchiată, iar suprafaţa rămasă după mai multe treceri ale sculei este suprafaţa generată. După îndepărtarea primului strat parţial s1 scula revine în poziţia iniţială, se reglează grosimea stratului parţial s2 şi se aşchiază suprafaţa finală, prelucrată. Din exemplul de mai sus se observă cum adaosul a fost împărţit în straturi parţiale şi în aşchii nominale şi succesiunea îndepărtării acestora. Modul de divizare al adaosului poate fi:

- pe adâncimea adaosului; - pe lăţimea adaosului; - pe lungimea adaosului; - mixtă.

Schema în care se prezintă modul de divizare al adaosului de prelucrare în straturi parţiale şi în aşchii nominale, împreună cu scula aşchietoare în poziţie de lucru şi cinematica relativă între sculă şi piesă precum şi succesiunea îndepărtării aşchiilor şi straturilor parţiale se numeşte schemă de aşchiere. Schema de aşchiere stă la baza proiectării procesului de aşchiere, al cinematicii maşinii-unelte şi a sculei. 2.2.2 Cinematica aşchierii Terminologia folosită la cinematica aşchierii este reglementată de STAS 6599/3-89. S-a văzut în capitolul anterior că pentru îndepărtarea adaosului de prelucrare sub formă de aşchii este necesar ca între sculă şi piesă să existe o mişcare relativă prin care tăişul sculei produce aşchierea. Mişcarea rezultantă care produce aşchierea este compunerea vectorială a mişcărilor componente:

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 20

- mişcarea de aşchiere (principală) este mişcarea prin care faţa de degajare a sculei produce îndepărtarea unei aşchii;

- mişcarea de avans este mişcarea necesară pentru aducerea de noi straturi de aşchiere în faţa sculei pentru a îndepărta întregul adaos de prelucrare; această mişcare permite îndepărtarea mai multor aşchii prin repetarea ciclului cinematic al mişcării principale (rotaţii/min, curse duble/min etc.);

- mişcarea de generare, care poate să coincidă cu mişcarea de avans sau este o combinaţie de mişcări de avans în aşa fel încât rezultanta lor să dea mişcarea rezultantă de generare.

Aceste mişcări compuse formează mişcarea rezultantă de aşchiere. Mai avem următoarele mişcări, care nu se execută, de obicei simultan cu mişcarea principală şi cea de avans, deci nu se vor compune în mişcarea rezultantă . Aceste mişcări sunt:

- mişcarea de reglare este mişcarea relativă între sculă şi piesă care stabileşte mărimea primului strat parţial îndepărtat;

- mişcarea de apropiere este mişcarea relativă între sculă şi piesă care permite apropierea sculei de intrarea în aşchie (de obicei este o mişcare rapidă);

- mişcarea de compensare este o mişcare prin care se corectează poziţia sculei faţă de piesă pentru compensarea uzurii sau deformării termice în vederea realizării preciziei dimensionale a piesei.

- mişcarea de retragere este mişcarea prin care scula este readusă în poziţia de lucru pentru reluarea unui nou ciclu de prelucrare.

Direcţiile mişcărilor de mai sus sunt legate de traiectoria rezultantă a punctului aşchietor în timpul prelucrării şi diferă de la un procedeu de prelucrare la altul. Vitezele cu care se execută mişcările de aşchiere sunt următoarele:

- viteza rezultantă de aşchiere, ve este viteza pe direcţia mişcării rezultante la un moment dat al unui punct aşchietor (este tangentă la traiectoria descrisă de acest punct în timpul aşchierii);

- viteza de aşchiere, v este viteza principală de aşchiere pe direcţia mişcării principale de aşchiere al unui punct aşchietor;

- viteza de avans, vf este viteza cu care se execută mişcarea de avans (poate fi continuă sau intermitentă, caz în care nu se compune cu mişcarea principală şi ve=v);

- viteza de reglare, vz este viteza momentană cu care se execută mişcarea de reglare;

- viteza de apropiere, vn este viteza mişcării de apropiere; - viteza de compensare, va este viteza mişcării de compensare; - viteza de retragere, vr este viteza mişcării de retragere.

In figurile 2.2…2.5, [5] sunt exemplificate direcţiile mişcărilor şi vitezelor amintite pentru principalele procedee de aşchiere şi pentru rectificare.

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 21

Fig2.2 Direcţiile şi vitezele la strunjire Fig2.3 Direcţiile şi vitezele la frezare Componentele mişcărilor, direcţiilor şi vitezelor pentru sculele de rotaţie sunt:

- componenta axială (indicele a); - componenta radială (indicele r); - componenta tangenţială (indicele t).

Fig2.4 Direcţii şi viteze la frezare conică

Pentru mişcările liniare de aşchiere avem componentele:

- componenta transversală (indicele T); - componenta normală (indicele N); - componenta longitudinală (indicele L).

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 22

Fig2.5 Direcţii şi viteze la burghiere

Un parametru important legat de cinematica aşchierii este unghiul direcţiei

efective de aşchiere η, care se măsoară în planul de lucru (Pf, conform fig.2.2…2.4, în care se găsesc atât viteza efectivă de aşchiere cât şi componentele acesteia) între viteza de aşchiere (principală) şi viteza rezultantă sau efectivă de aşchiere. Acest unghi este dat de relaţia:

ϕ+

ϕ=η

cosvv

sintg

f

, (2.1)

unde φ este unghiul dintre viteza de aşchiere (principală) şi viteza de avans, fig2.2. In cazul în care acest unghi este de 900 relaţia se simplifică, devenind:

vvtg f=η , (2.2)

Această relaţie se foloseşte la determinarea geometriei efective a sculelor. Mişcările de avans Avansul se defineşte ca deplasarea sculei în raport cu piesa la un ciclu cinematic al mişcării de aşchiere. Acest avans poate fi măsurat în: - mm / cursă dublă, la mişcări de aşchiere liniare ; - mm/ rotaţie, la mişcări de aşchiere de rotaţie; - grade/ rotaţie, la mişcarea de avans de rotaţie a piesei sau a sculei.

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 23

Avansul se notează cu f (de la denumirea în limba engleză a acestuia – feed) şi se măsoară în planul de lucru în direcţia mişcării de avans, fig2.6.

Fig. 2.6 Avansul şi adâncimea de aşchiere

La sculele cu mai mulţi dinţi (burghie, freze, lărgitoare etc.) apare noţiunea de avans pe dinte, fz, care reprezintă distanţa între două suprafeţe prelucrate de doi dinţi consecutivi. Acest avans are expresia:

zffz = , (2.3)

unde z este numărul de dinţi ai sculei. 2.3 Tăişuri

Tăişul unei scule este format de intersecţia celor două feţe active ale fiecărei

scule, faţa adiacentă suprafeţei aşchiate, numită faţa de aşezare şi cea adiacentă aşchiei numită fată de degajare.

Conform figurii 2.7 avem: - tăişul principal, T; - tăişul secundar, T’; - tăişul activ Tact, porţiunea de tăiş angrenată la un moment dat în aşchiere, ADB,

(punctul D este punctul curent considerat de pe tăiş); - tăişul secundar activ, T’act porţiunea din tăişul secundar aflată la un moment dat

în aşchiere, BD. Distincţia între tăişul principal şi cel secundar se face în funcţie de modul în

care acestea participă la ridicarea aşchiei. De regulă tăişul care ridică majoritatea adaosului de prelucrare sub formă de aşchie este tăişul principal. Intre cele două tăişuri există o porţiune de racordare care se poate face printr-o rază sau printr-o faţetă, caz în care aceasta se numeşte tăiş auxiliar sau de trecere.

NOŢIUNI ŞI TERMINOLOGIE 24

Fig2.7 Tăişurile şi adâncimea de aşchiere

Adâncimea de aşchiere, ap este mărimea din adaosul de prelucrare ridicată la o trecere a sculei, măsurată perpendicular pe direcţia de avans, reprezentând proiecţia tăişului activ pe un plan perpendicular pe planul de lucru. Mai apare adâncimea frontală de aşchiere, tf, care reprezintă proiecţia întregului tăiş angajat (principal şi secundar) pe planul de lucru, Pf, conform figurii 2.7. BIBLIOGRAFIE 1. Oprean,A. ş.a. Bazele aşchierii şi generării suprafeţelor. Bucureşti, Ed.Didactică şi pedagogică, 1981. 2. Şteţiu, G. Lăzărescu, I, Oprean, C. şi Şteţiu, M. Teoria şi practica sculelor aşchietoare. Sibiu, Editura universităţii , vol.I, II, III, 1994. 3. * * * STAS 6599/1-88 Noţiuni generale, sisteme de referinţă şi unghiuri. 4. * * * STAS 6599/2-88 Aşchiere şi scule aşchietoare. Relaţii de calcul pentru transformarea unghiurilor părţii aşchietoare. 5. * * * STAS 6599/2-88 Aşchiere şi scule aşchietoare. Cinematica aşchierii-terminologie 6. * * * ISO 3002/1 Definitions de base pour la coupe et rectification. Partie1: Geometrie de le partie active des outils coupants. Notions generales, sistemes de reference, angle de l’outil et angles en travail, brise-copeaux. 7. * * * ISO 3002/2 Definitions de base pour la coupe et rectification. Partie 2: geometrie de la partie active des outils coupants- formules de conversion general. 8. * * *ISO 3002/3 Grandeurs de base en usinage et rectification. Partie 3: Grandeurs geometriques et cinematiques en usinage. 9. * * * ISO 3002/4 Grandeurs de base en usinage et rectification. Partie 4: Forces, energie et puissance. 10. * * * SR EN 22768-1,2 Toleranţe generale. Toleranţe pentru dimensiuni liniare şi unghiulare fără indicarea toleranţelor individuale 11. * * * SR EN 20286-1,2 Sistemul ISO de toleranţe şi ajustaje.