1 PROIECT SCULE ASCHIETOARE I Temaproiectului:Saseproiectezeuncutitdestrungarmatmecaniccu placuta CMS pentru prelucrarea piesei din figura de mai jos. Materialul piesei de prelucrat OL 60 STAS 500-2/84 Tipul prelucrarii: aschiere frontala. 150 = L mm; d 25mm =70 = le mm;o90 o =030 = d mm. 2 1.Stabilireaschemeideaschiere,aschemeidegeneraresi precizarea tipului de scula aschietoare. Tipuldestrunjireestelongitudinalaexterioaracuprindereapieseiin mandrina, miscarea principala de rotatie este data piesei de catre mandrina care executa o miscare de rotatie v, iar cutitul fixat in sania portcutit, este antrenat cu miscareadeavansfindirectie perpendiularapeaxaderotatie.Pentrustrunjire sefolosesteunmodeldecutitpentrustrunjirifrontaleincovoiatpedreapta, armat mecanic cu placuta CMS cu prindere mecanica. Alegerea tipului de scula 3 2.Alegereamaterialelorsistabilireatratamentuluitermic pentru scula aschietoare. Materialeleutilizateinconstructiasculeloraschietoareseimpart,in functie de destinatie, in doua categorii si anume: - materiale pentru partea aschietoare a sculei; - materiale pentru partea de fixare si corpul sculei. a) Materialul piesei de prelucrat este OL 60STAS 500-2/84, utilizat pentru constructii de uz general . NotareasefaceprinsimbolulOLurmatdedouacifrecarereprezinta rezistenta minima la rupere in daN/mm2. Proprietati fizico-mecanice ale marcii de otel OL 60 STAS 500-2/84 si a marcii de otel OLC 45 imbunatatit STAS 880/86. Marca otelului 16 us0,22/pRN mm 2/mRN mm | |5%A Duritate HB Rezilienta ( )Kgfm/ cm2 Lamin. Imbunat. OL 60min. 335540..690min.15230 OLC 45min. 400min. 660min.17220 Compozitia chimica a otelurilor de uz general, OL 60-2STAS 500-2/84 si OLC 45 STAS 880-86. Otel Clasa Marca Compozitia chimica in % CMnSiPSCrNiCuAs max.max.max.max.max.max. Carbon de calit. Imbuna- tatire OLC 45 0,42-0,50 0,50- 0,80 0,17- 0,37 0,04 0,04 0,30 0,30 0,30 0,30 Nealiat2Ol 60 0,400,50-0,80 max.0,40 0,050,05---- Tratamentetermicesitermochimicealeotelurilorcarbondecalitate (STAS 880-86). Marca Forjarea 0C Recoacere de inmuiere NormalizareaCalireaRevenirea 0CRacire 0CRacire 0CRacire 0CRacire OLC 45 8501100680 700 cuptor830 850 aer830.. 850 apa ulei 450 510 aer 4 b) Materiale pentru confectionarea sculei aschietoare. -CorpulsculeiseconfectioneazadinOLC45,instareimbunatatita. Limitareacontinutuluidefosfor,lavalorimaxime0,0350,045%conducela cresterea proprietatilor mecanice si la diminuarea fragilitatii la rece, iar limitarea celui de sulf la valori depana la 0,020,04% conduce la eliminarea fragilitatii la temperaturi de peste 600 0C . Proprietatilefizico-mecanice,sicompozitiachimicaintabeleledemai sus. Relatii privind prop. fizico-mecanice ale otelului OLC 45. ( )| |45772200, 35rOLCdaNHBco= = = 20,85 65 /r rdaN mm t o = =

( ) 0, 55...0, 75 50c ro o = =( ) 0,58.., 0, 65 30c ct o = = -Partea activa a cutitului este formata dintr-o placuta CMS. Comparareaproprietatilorprincipalealematerialelorutilizatein constructia sculelor aschietoare Materialul Temperatura limita a stabilitatii propritatilor mecanice Limita de rupere la compresiune 310 MPa Limita de rupere la incovoire 310 MPa Duritate Otel carbon calit 2000,5...0,62...3,530...62 HRC Carburi metalice sinterizate 9003...51...1,42400 2/ Kg mm Knoop c)Alegerea placutei: cod de culoaresi simbolul grupei principale:albastruP01(materialeprelucrate:materialeferoasecuaschiilungi, otel, etc.); 1) forma placutei: simbol B ; 2) unghi de asezare : 05 = osimbol B; 3) tolerante de executie : simbol M 2,137 0, 025; 4, 76 0,13; 12 0, 05 m s d = = = 5 4) existenta spargatorului de aschii si alezajului central simbolul G; 5)marimea placutei: 12, 70 0, 025 l = ; simbol 12 6) grosimea: 5, 56 0,13 = s ; simbol 05; 7) detalii ale taisurilor:1, 2 0,1 r = simbol 12; 8) tipul taisurilor: muchii de aschiere tesite (cu fatete); simbolul T 9) directia de aschiere: dreapta, simbol R Grupa principala de utilizare P 01 conf. STAS 6374/1980. Codculoare:albastru,materialeprelucrate:materialeferoasecuaschii lungi, otel turnat, fonta maleabila cu aschii lungi. Domeniul de utilizare: semifinisare si finisare. Conditiipentruprocesuldeaschiere;vitezedeaschieremari,avansuri micipanalamijlocii( 1[ / ] s mmrot < ),utilizareconditionatadeoadancime uniforma si fara intreruperi. Marca placutei si grupa de utilizare: Sandvik Coromant produsa de firma AB Sandvik Coromant Suedia Grupa de utilizare P 01 simbol SCMG. Codul placutei SCMG conf. STAS 9130-2/1980. 123456789 simbolBBMG120512TR Compozitia si proprietatile carburilor metalice sintetizate Tipul Compozitia chimicaDensi- Tatea Duritate Vickers Rezist. la incov. Rezist. la comp. 6 Grupa principala Grupa de utilizare Co [%] TiC+ TaC [%] Carburi W [%] 3/ g cm 310 X310 MPa X310 MPa XPP 109266510,71,61,35,2 3. Stabilirea elementelor constructiv-dimensionale si alegerea parametrilor geometrici optimi. Parametrii geometrici ai sculelor aschietoare a sculei sunt: -unghiurilepartiiaschietoare(unghiuldeasezare,unghiul dedegajare , unghiul de atac K, unghiul de inclinare a taisului , unghiul de varf , unghiul de ascutire ); - forma fetei de asezare, forma fetei de degajare, forma taisurilor, raza de racordare a varfului dintelui, raza de bontire a taisului, canalele de fragmentare longitudinalasilateralaaaschiei,fatetelesiparametriisectiuniirezistentea partii aschietoare. a) Determinarea unghiurilor constructive cu ajutorul unghiurilor optime a partii aschietoare; Parametri optimi: Geometrie pentru 2800 /rN mm o > . Domeniuldeutilizare:prelucrarea otelului,inclusivaoteluluiturnat,cu 2800 /rN mm o s ,pentruprelucrarea 7 oteluluiotelului turnat cu 2800 /rN mm o > ,incazuluneiinsuficienterigiditatia sistemuluitehnologic;prelucrareafontei maleabile.Geometrie pentru2800 /rN mm o s .Prelucrareaoteluluicu 2800 /rN mm o s in cazulnecesitatii sfarmarii aschiilor. Se alege varianta cu sfarmare de aschii. Felul cutitului si tipul Elementul partii aschietoa- re Sectiunea cozii cutitului 12x1230x2020x2025x2532x3240x4050x50 16x1020x1225x1632x2040x2550x3263x40 10 16202532-- Cutit de strung pentru strunjiri fronatle raza la varf 0,5111,5222,5 latimea fatetei 0,15 0,2 0,3 0,4 0,3 0,4 0,6 0,8 0,6 0,8 0,9 1,2 0,9 1,2 -alegereaunghiuluidedegajareoptim . opt :caracteristicilematerialului aschiat OL 37-2, impune un unghi de degajare optim cuprins intre 0(0...10) ; -alegereaunghiuluideasezareoptim . opto :setineseamadenatura materialuluiprelucrat,deproprietatileabrazivealeacestuia,decalitatea prelucrarii (degrosare sau finisare),( )0.4...8opto = ; -alegereaunghiuluideinclinare . opt :setineseamadecalitatea prelucrarii, de continuitatea procesului,( )0.0...10opt = ; - alegerea unghiului de atac optim . optK : se impune prin configuratia piesei prelucrate, 0.45optK = .Unghiurilealese:( )0.6...12opto = sealege 0.5 =opto ; ( )0.0... 10opt = sealege 0.3 =opt;( )0.0... 10opt = sealege 0.0opt = ; 0.90 =optK ; 1, 2 rc = ;latimeafatetei laterale0, 6...0,8. Trebuie sa tina seama de faptul ca geometria constructiva a acestoraeste rezultatul pozitionarii unui corp geometric cu forma proprie, nemodificabila, pe corpul sculei. 8 Primaproblemacetrebuierezolvataestedeterminareaunghiurilor constructive ale sculei asamblate; 90opc pco | = pco -unghideasezareconstructiv,alplacuteiaschietoare5 =opco90 5 85 = =o o opc|;1 pc N| | = ; 01 1 1 190 90 85 3 8 = = + =oN N N No | o ;

Geometria constructiva in plan normal rezulta prin inclinarea placutei in raport cu planul de baza constructiv, in sens negativ (10oN < ). 10 =oN1 1 N pc No o = ;0 0 0 01 1 10 5 0 5 = = + =N N No o1cos (5) cos0 0, 0874 = = =N Ntg tg tg ; 010 =N Pentru aflarea unghiului de asezare constructiv din planul normal la taisul aparent se foloseste relatia: 01cos0 3, 999 cos0 0.069909Ntg N tg tg o o = = = 4, 999 = N o0' 180 K K c ++ =( ) ( ) ' 180 180 90 85 5 = + = + =o oK Kc 9 4. Calculul parametrilor geometrici 14, 999cos cos0= =NNtg tgtgoo

1 14, 999 = =N Narctg o ocos 1 cos sin 1 sin sin'cos 1 sin sin 1 sin cosN K N KtgKN K N K = + pentru' N ( ) ( ) ' cos ' sin ' tg N tg N K K tg K K o = + + +cos( 4, 999) cos90 sin 5 sin 0 sin900, 705392' 0,105104cos(5) sin90 sin 5 sin 0 cos90 0, 706137 = = = + tgK( )0' 0,105104 5, 9697 = = k arctg' ' = N arctg N( ) ( ) ' cos ' sin ' tg N tg N K k tg K K = + + +( ) ( ) ' ' (5) cos 90 90 (0) sin 90 90 0 = = + + + = N arctg N tg tg ( ) ( ) ' sin ' cos ' 0 0 tg tg N K K tg K K arctg = + + =0' 0 =' 1 ' 1 5 0 5 = = =pcN N o o ' 5 = N o' ' 1 cos ' tg N tg N o o = ( ) ' (5) cos(0) 5 = = N arctgtg o 10 5. Calculul regimului de aschiere, a fortelor si momentelor de lucru, si alegerea masinii unelte. Calcululregimului,fortelorsimomentelordeaschierepentrucutitelede strung. Parametriiregimuluideaschieresuntadancimeadeaschiere pa ; determinatadeadaosuldeprelucrare,fiindlimitatacavaloarederigiditatea sistemuluitehnologic,denumaruldetreceri(catmaimic),deprecizia dimensionala si calitatea de suprafata impusa piesei de prelucrat. Recomandari privind dancimea de aschiere: Sisteme tehnologice foarte rigide, pentru prelucrari de degrosare Sisteme tehnologice rigide, pentru prelucrari de degrosare Sisteme tehnologice cu rigiditate medie si mica pentru prelucrari de degrosare Marimea adancimii de aschiere 20pa mm s 10pa mm s 5pa mm s 5 =pa mm 1,4 0,30,12 0,35 0,3510,17 3, 5 0, 7 0,8824180, 05333 45 45 16, 3871 = = = = y is zx z zC R rst K Kse adopta| |0, 05 / = s mmrot1 111 2 3 4 5 6 7 8 9200nxv yv mCvv K K K K K K K K KHBT t s= | | |\ . 0,08120 301, 31120, 30 20, 30qKc | | | |= = = ||\ . \ .; 0,30245 451,12930xKK| || |= = = ||\ .\ .;0,090,0931151, 2451, 311aKK| || |= = = | |\ .\ .; 0,141, 60, 9772 2irK| | | |= = = ||\ . \ .; 51 K = ; 61 K = ; 70, 9 K = ; 81 K = ; 91,15 K =| | | |1,750.3 0,18 0,22571, 311 1,129 1, 245 0, 977 1 1 0, 9 1,15 122090 3 0.05200304, 9699, 97 / min 100 / min.3, 0506= =| | |\ .= = =vm v m 11 Calculul fortelor de aschiere pe cele trei directii ale sistemului rectangular de axe x,y,z z z zxp yp npz M K r hPz Cp t s HB K K K K K o= | |1 0,75 0,753, 57 3 0, 05 200 1 1, 08 0, 97 1, 05 1 66, 2482 = = Pz Kgfy y yxp yp npy M K r hPy Cp t s HB K K K K K o= | |0,9 0,9 20, 0027 3 0, 05 200 1 1, 63 0, 91 1, 2 1 34,859 = = Py Kgfx x xxp yp npx M K r hPx Cp t s HB K K K K K o= | |1,2 0,65 1,50, 021 3 0, 05 200 1 0.7 1 1,12 1 24,8288 = = Px Kgf Calculul puterii de aschiere si alegerea masini unelte | |6624,822,160 102 6120= = =Pz vCP KW| |1000 1000 100 1000318, 31 / min100 3,1415 = = = = vn rotD t t Pentrurealizareaprelucrariiestenecesarunmotorde5,5[kW]situratia motorului n0=1500 [rot/min]. Se alege strungul normal SN 250, cu urmatoarele caracteristici: -inaltimea varfurilor: 125 [mm]; -distanta intre varfuri: 500 [mm]; -diametrul maxim al materialului prelucrat din bara: 25 [mm]; -numarul de rotatii ale arborelui principal: 12; -valorilevitezelorderotatiealearborelui:63,90,125,180,250,355, 500, 700, 1000, 1410, 1600; -numarul de avansuri longitudinale si transversale: 24; -valorileavansurilorlongitudinale:0.04;0.05;0.06;0.07;0.08;0.10; 0.12;0.14;0.16;0.20;0.24;0.28;0.32;0.40;0.48;0.56;0.64;0.80; 0.96; 1.12; 1.28; 1.60; 1.92; 2.24; -valorile avansurilor transversale: 3/10 din cele longitudinale; -puterea motorului principal: 5,5[kW]; -greutatea: 725 [kg]. x Px Py yPz 12 6. Stabilirea sistemului de fixare a sculei aschietoare. | |125 = L mm ;| |40 = l mm ;| |16 = H mm ;| |16 = B mm ;| |116 = f mm ; 090 = k ; 00 = ;2, 5 =pa mm; 05 = o ; 00 = ;256 / = aidaN mm o ;250 / = atdaN mm o ; 235 / = adaN mm t | |28 = e mm . 7.Verificarea de rezistenta si rigiditate a corpului cutitului, a sistemului de pozitionare fixare si a partii aschietoare. Verificarea la rezistenta a corpului si partii de fixare a sculelor. Verificarea la rezistenta si rigiditate a partii de fixare: i co o o = + incare z x yi i i io o o o = + + iar co efortullacompresiedatorat fortelor de aschiere. zzizMWo= ;zzizMWo=xxixMWo= ; yyiyMWo = ; 2int50 / = a indereKgf mm o ; 2cov.56 / = a inKgf mm o ;235 / = aKgf mm tCutituldestrungesteconsideratogrindaomogenadesectiuneBxH fixata in consola pe lungimea l. 13 Momentul dat de | |24,82 60 1489, 2 = = = Px xM P l Kgf mm 22 224,8 60 24,8 600,1163 /20 326o = = = = xixxP lKgf mmBH W; Forta de avansFxproduce momentul de incovoierexMix P l = Forta yP da un efort unitar 234, 590, 054 /20 32o = = = yePKgf mmHB Momentul datorat fortei yP ; | |66, 27, 24 60 3976, 2 = = = iz zM P l Kgf mm22 266, 24 600,168 /1,15 20 32tu = = = ztP lKgf mmHB 00 049 1,1503645 49tg tg u uu = = == = Momentul datorat fortei zP;| |66, 24 60 3976, 2 = = = Pz zM P l Kgf mm ; 22 23976, 20, 270 /1,15 32 20tu= = = zizP lKgf mmHB Efortul normal rezultant are val. max.: 20, 5543 / o o o = + = i cKgf mm ; 2 2 2 2 2 23 0, 55 3 0, 576 1,139 / 30 / o o t o = + = = < = ech aKgf mm Kgf mm Efortuldetorsiunemaximserealizeazalamijlocullaturilorsectiunii dreptunghiulare cu expresiile: 14 h/b11,21,51,752,002,5346 o 0,2080,2190,2310,2390,2460,2580,2670,2680,299 u1,000,930,8590,820,7950,7660,7530,7450,743 Efortul tangential maxim, are valoarea maxima la mijlocul laturii; 2max66, 241, 5 1, 5 0,1035 /20 32t = = = zFzPKgf mmHB ( ) ( )2 220, 4 0, 4125 0, 5745 / Kgf mm t = + = Verificarealarigiditateacorpuluisculeisiapartiidefixaresefacecu relatia ef af f