Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare

Cuprins

Cuprins………………………………………………………………………..… pag.1Tema de proiect..........................................................................................………pag.21.Memoriu tehnic de prezentare ............................................................................pag.3 1.1Cuţite…………………………………………………..………....…….……..pag.3 1.2.Clasificarea cuţitelor ……………….……………………….…………... .pag.3 1.3.Elemente constructive …………………………………………..………. .pag.4 1.4. Cuţite cu tăişul din carburi metalice………………………………..….....pag.4 1.4.1.Cuţite cu plăcuţe aşchietoare din carburi metalice fixate mecanic…....pag.4 1.4.2. Plăcuţe schimbabile din carburi metalice……………………….…….pag.5 1.4.3.Alegerea plăcutei din carburi metalice……………………….……… .pag.6 1.4.4. Cuţite cu plăcuţe aşchietoare din carburi metalice fixate mechanic prin şurub…………………………………………………………..... pag.7 1.4.5.Cuţite cu plăcuţe aşchietoare din carburi metalice fixate mechanic prin forţele de aşchiere……..........................................................................................pag.7 1.5.Norme de protectia muncii……………………………………………..…..pag.92.Memoriu tehnic de prezentare……………….………………….………..…….pag.12

2.1.Alegerea semifabricatului……...……………..………...…………….......pag.12 2.2.Calculul de verificare a avansului………………………………………...pag.13

2.2.1. Din punct de vedere a rezistentei piesei……………………………pag.132.2.2. Din punct de vedere a rigiditatii piesei…………………………….pag.142.2.3. Din punct de vedere a rugozitatii suprafetei………………………..pag.152.2.4. Din punct de vedere a rezistentei mecanismului de avans………….pag.162.2.5. Din punct de vedere a rezistentei corpului cutitului……………...…pag.17

2.3. Avansul efectiv…………………………………………………………...pag.18 2.4. Stabilirea vitezei economice de aschiere…………………………………pag.18 2.5. Calculul cutitului de strung……………………………………………….pag.20 2.6. Determinarea parametrilor geometrici …………………………………...pag.22Bibliografie……………………………………………………………..………...pag.25

1 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare

Tema de proiect

Sa se proiecteze un cutit de strung cu placute din carburi metalice fixate mechanic pentru prelucrarea unui arbore cu urmatoare caracteristici:

- diametrul d=78 [mm]- lungimea l=7d=546 [mm]

- rugozitatea Ra=25 [μm] - materialul piesei OL50

Piesa va fi executata in clasa de toleranta mS 2300-88

25

546 ( 7x78 )

1. MEMORIU TEHNIC DE PREZENTARE

1.1. Cuţite

Cuţitele sunt cele mai răspândite scule folosite în industria prelucrătoare prin aşchiere.Ele se utilizează la prelucrarea pe strunguri universale, strunguri revolver, automate şi semiautomate, strunguri Carusel, pe maşini de rabotat, de alezat, precum şi pe

2 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoarealte maşini cu destinaţie specială. In acest proiect de vom referi la cutite de strung cu placuta din carbura metalica, fixate mecanic pentru prelucrarea arborelui precizat.

1.2 Clasificarea cuţitelor

În practica aşchierii, datorită maşinilor unelte diferite care utilizează drept scule aşchietoare cuţitele, a tipurile de piese supuse prelucrării, operaţiilor care se execută, precum şi a calităţii cerute acestora, se foloseşte o mare varietate de tipuri şi dimensiuni de cuţite.Ţinănd seama de aceasta, cuţitele se clasifică după mai multe criterii, şi anume:

a) În funcţie de sensul avansului se deosebesc două categorii de cuţite:- cuţite pe dreapta, care lucrează cu avansul de la dreapta la stănga;- cuţite pe stănga, care se lucrează cu avansul de la stănga la dreapta.

b) După forma capului şi poziţia acestuia faţă de corpul cuţitului se disting: - cuţite drepte (pe stănga şi pe dreapta ) - cuţite încovoiate (pe stănga şi pe dreapta ) - cuţite cotite (înainte, înapoi; pe stănga şi pe dreapta ); - cuţite cu capul îngustat (simetrice, îngustate pe dreapta , îngustate pe

stănga ).c) În funcţie de destinaţie se deosebesc:

- cuţite pentru prelucrarea de degroşare sau de finisare a suprafeţelor exterioare;

- cuţite pentru prelucrarea suprafeţelor interioare; - cuţite pentru prelucrarea suprafeţelor profilate interioare sau exterioare.

d) După aşezarea în raport cu piesa de prelucrat se deosebesc: - cuţite radiale;

- cuţite tangenţiale. e) În funcţie de tipul maşinii unelte pe care se utilizează, se disting: cuţite de

strung, de raboteză, de morteza, pentru strunguri automate şi de semiautomate, pentru maşini de alezat etc.

f) După felul materialului din care sunt executate, se remarcă: cuţite din oţel rapid,cuţite cu tăişul din carburi metalice, din oxizi sinterizaţi sau din diamante.

g) După procesul de fabricaţie se deosebesc:cuţite monobloc şi cuţite realizate din două sau mai multe metariale, sudate, lipite sau prinse mechanic.

In functie de felul operatiei de prelucrare:

A) Cutite pentru strunjire;

B) Cutite pentru rabotare;

C) Cutite pentru mortezare.

3 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare 1.3. Elemente constructive

Forma sculelor aschietoare este determinata de procedeul de lucru, de modul de detasare al aschiilor si de forma piesei. Scula este destinata sa indeplineasca urmatoarele doua functii: sa aschieze un strat de material de o anumita grosime, sa asigure obtinerea dimensiunilor si a formei necesare piesei.

Partile componente ale sculelor aschietoare: partea activa, partea de calibrare, corpul sculei si partea de fixare a sculei.

Pentru a corespunde tuturor condiţiilor de aşchiere, partea aşchietoare a cuţitului trebuie să aibă o anumită formă pe care o asigură elementele sale geometrice,acestea fiind :

-faţa de degajare, pe care alunecă aşchiile în timpul procesului de prelucrare; -faţa de aşezare principală, care este îndreptată spre suprafaţa de aşchiere; -faţa de aşezare secundară, care îndreaptă spre suprafaţa prelucrată; -tăişul principal, care rezultă din intersecţia suprafeţei de degajare cu suprafaţa

de aşezare principală; -tăişul secundar, care rezultă din intersecţia suprafeţei de degajare cu suprafaţa

de aşezare secundară; -vărful cuţitului, care rezultă din intersecţia dintre tăişul principal şi cel

secundar; -faţetele sunt porţiuni înguste ale feţelor de degajare sau de aşezare, din

imediata apropiere a tăişului. 1.4. Cuţite cu tăişul din carburi metalice

Cuţitele cu tăişul din carburi metalice au apărut ca rezultat al descoperirii şi punerii la punct a fabricării a plăcuţelor din carburi metalice.

Ele se execută în două construcţii diferite şi anume:1. cu plăcuţe din carburi metalice lipite;2. cu plăcuţe din carburi metalice prinse mechanic

Faptul că plăcuţele din carburi metalice au o duritate şi rezistenă ridicată la temperaturi înalte , mult superioare oţelului rapid, a permis ca aceste cuţite să lucreze cu viteze de aşchiere substanţial mărite, ceea ce a contribuit la dezvoltarea şi diversificarea acestora.

1.4.1. Cuţite cu plăcuţe aşchietoare din carburi metalice fixate mechanic

4 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare

Figura 1.1

Denumirea de plăcuţe schimbabile, conform STAS 9130-72 derivă la faptul că după folosirea succesivă a tuturor muchiilor aşchietoare, plăcuţele acestea se înlocuiesc, fără a se mai reascuţi.

Fixarea plăcuţelor prin lipire este o operaţie elaborioase şi costisitoare.Datorită acestui fapt, s-a făcut trecerea la fixarea mecanică a plăcuţelor cu următoarele avantaje:

-se elimină tensiunile interne ce apar în urma lipirii; -se asigură exploatarea raţională a plăcuţelor; -permite folosirea unui singur corp de cuţit la un număr mare de plăcuţe; -se reduce timpul de schimbare a sculei, întrucăt suportul plăcuţei nu se scoate

de pe maşină după uzură, ci se îlocuieşte uşor şi rapid numai plăcuţa; -placa de prindere a plăcuţei joacă şi rolul de prag de conducere şi rupere a

aşchiilor; -creşte productivitatea prelucrării. Aceste avantaje, au făcut dealtfel ca în present cuţitele prevăzute cu plăcuţe

aşchietoare fixate mechanic să primească o dezvoltare deosebită, deoarece se obţine reducerea costurilor pe muchia de aşchiere.

Capacitatea muchiei de aşchiere a plăcuţei fixate mechanic este mai mare decăt în cazul celor lipite sau al cuţitelor clasice, din următoarele considerente:

-muchia de aşchiere fiind lipsită de tensiuniile de la lipire şi de la ascuţire, admite solicitări dinamice mai mari;

-modificările remanente ale liantului din structura plăcuţei cauzate

-solicitările dinamice, rămăn fără influenţă întrucăt nu se mai aşchiează cu o muchie aşchietoare neascuţită;

-pot fi utilizate, pentru anumite operaţii de aşchiere calităţi superioare de carburi metalice, datorită sensibilităţii reduse a plăcuţelor.

1.4.2. Plăcuţe schimbabile din carburi metalice

Plăcuţele aşchietoare, folosite la executarea cuţitelorcu fixare mecanică, se deosebesc de cele utilizate prin lipire.Acest fapt se datoreşte condiţiilor specifice,

5 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoareimpuse de fixarea propriu-zisă, de crearea posibilitătii repoziţionării fiecărui tăiş aşchietor după uzură etc.La rândul lor plăcuţele prinse mechanic se deferenţiază întreele atăt prin forma constructivă căt şi geometric, diferenţierea fiind determinată de multitudinea de situaţii în care lucrează cuţitele, în ce priveşte materialul aşchiat şi tipul operaţiei.

În practică se întrebuinţează, în mod special plăcuţele de formă triunghiulară (T), plăcuţele de formă pătrată (S), cele sub formă de parallelogram (K,B,A), cele rombice (D,E, C, M) şi în mai mică măsură restul [dreptunghi (L), pentagon (P), hexagon (H), octagon (O), cerc (R)].

Fiecare se execută în două variante:fără unghi de aşezare iniţial,simbolizate cu TN, respective SN şi cu unghi de aşezare deforma TP, (SP);primele două se aşează în support astfel încătsă apară unghiul de aşezare α>0 şi unghiul de degajare γ<0, ultimele două astfel încăt să apară unghiul de aşezare α>0 şi unghiul de degajare γ>0. Plăcuţele fără unghi de aşezare, avănd utilizabile toate muchiile aşchietoare, au o durată de folosire dublă, faţă de cele cu unghi de aşezare.Sunt standardizate două clase de precizie :precizie normală (clasa de precizie U ), la care plăcuta se rectifică numai pe faţa superioare şi inferioară.Plăcutele din această clasă sunt cele mai folosite, fiind mai ieftine;precizie ridicată ( clasa de precizie G )- utilizată pentru scule de finisare.

1.4.3. Alegerea placutei din carburi metalică

DNMM 15 06 08-PR -avantaje:geometria părtii aschietoare generează forte de aschiere mici ceea ce include o forţe bună stabilitate a plăcuţei şi o bandă largă de utilizare, posibile

optimizării fiind utiliozarea geometriei QR, HR şi cu faţete duble PR -dezavantaje:nu are geometria necesară pentru a prelucra materialul semifabricatului

SNMG 12 04 08-PR

-avantaje:capabilitate universală, geometrie functională pe ambele fete cu capacitătide a aşchia în condiţii foarte grele cu o mare productivitate ducănd prin urmare la o prelucrare în cele mai bune condiţii economice

-dezavantaje:materialul de aşchiat este OLC 35 prin urmare este nevoie de un unghi de degajare pozitiv si de un unghi de asezare de aproximativ 6 grade prin urmare utilizarea acestei plăcute ar duce la utilizarea unui unghi de degajare negative

neadecvat tipului de material strunjit

SCMM 19 06 24 – PR6 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare -avantaje:geometria pozitivă oferă o foarte bună capacitate de aschiere cu un bun

echilibru între adăncimea de aschiere mare şi minimializarea de vibratie, oferind un unghi de degajare optim pentru materialul prelucrat.Prin urmare este plăcuţa aleasă pentru a face acesta prelucrare.Pentru o mai mare productivitate se poate utilize modelul WIPER care este in schimb mai scump (SandVic-Cromat)

1.4.4. Cuţite cu plăcuţe aşchietoare din carburi metalice fixate mechanic prin şurub

Figura 1.2

Construcţia este mai putin rigidă şi nu este recomandată pentru prelucrări în ce apar forţe mari de aşchiere fiind o variantă utilizată în prelucrări de finisare mai puţin pretenţioase.

1.4.5.Cuţite cu plăcuţe aşchietoare din carburi metalice fixate mechanic prin forţele de aşchiere

La cuţitele cu plăcuţe fixate mechanic rezidă unele dezavantaje ca exemplu:concentrări de tensiuni in zona de fixare a plăcutei si aderenta de fixare mărită numai in aceea zonă.

Aceste deficiente se remediază realizăndu-se fixarea plvcutelor prin intermediul fortelor de aschiere.In practică aceste tipuri constructive de cutite nu sunt aplicate in mod current.

Fixarea placutelor aschietoare prin lipire este o operatie laborioasa si costisitoare, datorita acestui fapt trecerea la fixarea mecanica a placutelor pe corpul cutitelor se considera pe deplin justificata, deoarece se obtin urmatoarele avantaje:

Se elimina tensiunile interne care apar in urma lipirii Se asigura exploatarea rationala a placutelor Permite folosirea unui singur corp de cutit la un numar mare de placute

7 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare Se reduce timpul pentru schimbarea sculei, intrucat suportul placutei nu se

scoate de pe masina dupa uzura, ci se inlocuieste usor si rapid, numai placuta Placa de prindere a placutei aschietoare joaca si rolul de prag de conducere si

rupere al aschiilor Creste productivitatea prelucrarii etc.Datorita acestor avantaje se obtin o reducere de costuri pe muchia aschietoare,

singurul factor care justifica acceptarea, in anumite situatii a unor conditii de aschiere mai putin favorabile.

Fixarea mecanica a placutelor pe corpul cutitelor se realizeaza fie prin brida cu surub, fie cu ajutorul unui excentric, a unei parghii, prin pana sau prin strangere directa cu surub.

Dintre materialele utilizate la executarea sculelor aschietoare, placutele din carburi metalice sunt cele mai importante. Datorita proprietatilor lor generale ca: duritate ridicata (peste 80 HRC), rezistenta mare la uzura si o mare stabilitate termica (pana la 900°C), carburile metalice si nemetalice, putand lucra cu viteze de aschiere de 2-6 ori mai mari decat in cazul sculelor din otel rapid, sculele aschietoare din carburi metalice sunt in prezent cele mai raspandite.

Placutele din carburi metalice utilizate la aschiere se compun din carburi de wolfram, titan si tantal legate intre ele cu ajutorul unui liant care este cobaltul.

In functie de compozitia chimica a placutelor se deosebesc trei grupe principale de aliaje dure: P, M si K. Placutele din carburi metalice se folosesc in prezent la prelucrarea marii majoritati a materialelor metalice si nemetalice, la prelucrarea materialelor plastice etc.

Intrucat forma acestor placute trebuie sa asigure unghiurile de aschiere in starea lor montata, fara interventia ascutitorului si in orice pozitie succesiv, forma lor impreuna cu forma locasului trebuie astfel alese incat geometria rezultanta sa satisfaca in conditii bune majoritatea cazurilor de prelucrare.

Din punct de vedere economic placutele negative reprezinta solutia cea mai avantajoasa. Dupa uzura ele sunt rotite in acelasi plan de atatea ori cate muchii aschietoare poseda, dupa care pot fi intoarse pentru a le utiliza din nou de acelasi numar de ori.

Se asigura interschimbabilitatea, durabilitatea acestora crescand cu 30% fata de celelalte cazuri. Placutele fara unghi de asezare avand utilizate toate muchiile aschietoare, au o durata de folosire dubla, fata de cele cu unghi de asezare.

La cutitele cu placute fixate mecanic avem unele dezavantaje: concentratori de tensiuni in zona de fixare a placutei si aderenta de fixare marita numai in zona de fixare.

8 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare

Figura 1.3

1.5. Norme de protecţia muncii

In conformitate cu legile in vigoare, se vor respecta urmatoarele norme de tehnica securitatii muncii specifice prelucrarii prin aschiere:- lucrul la masinile-unelte e permis numai personalului califcat, pregatit in acest scop;- inainte de inceperea lucrului se va verifica starea tehnica a masinii, si se va porni masina in gol;- se va verifica existenta impamantarii la reteaua electrica;- in timpul lucrului se vor folosi ecrane de protectie sau ochelari de protectie impotriva aschiilor;- imbracamintea sa fie bine stransa pe corp, iar parul acoperit;- nu se admite folosirea sculelor si a uneltelor defecte;- controlul suprafetelor prelucrate se face obligatoriu dupa ce a fost decuplata piesa de la mecanismul de miscare;- la ivirea unei defectiuni se va intrerupe lucrul si se va anunta reglorul sau electricianul din cadrul atelierului intretinere al sectiei;- nu se admite parasirea locului de munca fara avizul maistrului si lasand masina in functiune;- la inchiderea lucrului se vor curata masinile si se ung organele in miscare, ghidajele;- se va respecta ciclul de intretinere si reparatii utilaj.

În scopul evitării accidentelorcare pot avea loc în timpul operaţiilor de strunjire, este necesar a se respecta şi intreprinde o serie de măsuri ca:

a. mecanizarea ridicării si transportării pieselor grele;b. deservirea maşinilor unelte este permisă numai muncitorilor calificati;

9 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoarec. construirea si folosirea apărătorilor pentru organelle in miscare si pentru

dispozitive rotative care au proieminente;d. controlarea cu atentie a fixării plăcutei pe cutit, precum si starea acesteia. Nu se permit folosirea cutitelor de strung care prezintă fisuri, arcuri sau

deformatii.Cutitele cu plăcute din carburi metalice vor fi ferrite de socuri mecanice. Este obligatoriu: - utilizarea ecranelor de protectie contra aşchiilor şi a lichidului de aşchiere; - luarea tuturor măsurilor privind electrocutarea - asigurarea evacuării optime a aşchiilor Se ştie că la strunjirea cu viteze mari de aşchiere , aşchiile se desprind repede ,

dacă sunt continue acestea pot înfăşura semifabricatul, cuţitul sau măna muncitorului, ca atare, trebuie asigurate sfărămarea aşchiilor.

10 | P a g e

Proiect de semestru Proiectarea sculelor aschietoare

11 | P a g e