Gaurirea - Strunjirea - Rectificarea - Prelucrarea prin Aschiere - Rabotarea si Mortezarea

RECTIFICAREARectificarea este procedeul de prelucrare prin aschiere in scopul obtinerii unei precizii dimensionale si a unei calitati superioare a suprafetelor. In general, rectificarea este o operatie de finisare. Se aplica in urma altor operatii de prelucrare prin aschiere. Pentru semifabricatele cu adaos de prelucrare mic si duritate mare (forjate, turnate) rectificarea se poate utiliza ca unic procedeu de prelucrare. Schema de principiu a rectificarii este reprezentata in fig de mai jos:

Schema de principiuSchema de principiu

a rectificarii rotunde exterioarea rectificarii plane

Generarea unei suprafete prin rectificare este posibila prin combinarea celor doua miscari necesare aschierii: miscarea principala de aschiere, miscare de rotatie, executata de scula, miscarea de avans, rectilinie sau circulara, executata de piesa sau de catre scula.

In functie de modul in care scula ataca materialul piesei, se deosebesc doua scheme tehnologice de baza: - rectificarea cu partea periferica a pietrei abrazive;

- rectificarea cu partea frontala a pietrei abrazive. Productivitatea prin aceasta metoda este maxima, dar calitatea suprafetei prelucrate este inferioara.

Din aceasta cauza, de multe ori, degrosarea se executa cu partea frontala a sculei, iar finisarea se face cu periferia sculei.

SCULE DE RECTIFICAT

Sculele utilizate la rectificare se numesc pietre sau discuri abrazive. Ca si freza, discul abraziv are mai multe taisuri, dar, spre deosebire de acesta, taisurile au orientari diferite si in marea majoritate a cazurilor, unghiuri de degajare negative.

Piatra abraziva este formata din granule abrazive foarte dure inglobate intr-un liant. Ca materiale abrazive se pot folosi: electrocorindonul (corindon artificial din bauxita si carbune), carbura de siliciu sau de bor, sticla, smirghelul, corindonul natural, cuartul, cremenea, piatra ponce, diamantul. Acestea vor fi legate cu ajutorul unor lianti anorganici ceramici sau minerali, sau organici, cum sunt: bachelita, cauciucul, rasinile sau insertiile.

Duritatea unei pietre abrazive este o notiune care se foloseste pentru a defini rezistenta opusa de liant fortelor exterioare ce tind sa smulga granulele abrazive de pe suprafata corpului abraziv. Duritatea sculei serveste la alegerea regimului de aschiere, tinnd cont ca in cazul unui regim incorect apar forte de aschiere ce pot smulge granulele. Pentru a usura alegerea unei pietre abrazive s-au stabilit patru grupe de pietre abrazive, pe baza gradului de duritate, in cadrul fiecarei grupe duritatea cresc nd de la a la c. Astfel avem:

- grupa I (moale), cu subgrupele l a, l b, l c; - grupa II (mijlocie), cu subgrupele II a, II b, II c; - grupa III (tare), cu subgrupele III a, III b, III c; - grupa IV (foarte tare), cu subgrupele IV a, IV b, IV c. La alegerea unei scule de rectificat se va tine cont de urmatoarele recomandari:

- rectificarea materialelor metalice dure se va face cu pietre abrazive moi sau cu duritatea mijlocie;

- rectificarea de degrosare se va face cu pietre abrazive cu duritate mijlocie sau mare;

- la rectificarea cu periferia discului abraziv se vor folosi pietre mai dure dect in cazul rectificarii cu partea frontala a sculei.

O proprietate deosebita a materialelor abrazive o constituie capacitatea abraziva, care exprima capacitatea diferita pe care o au materialele abrazive de a prelucra acelasi material. Astfel, electrocorindonul are capacitatea abraziva ridicata pentru materialele cu rezistenta la rupere mare, in timp ce carbura de siliciu are capacitate abraziva buna pentru materialele cu rezistenta scazuta la rupere.

Din cauza solicitarilor la care este supus, discul abraziv se uzeaza, ceea ce duce la scaderea capacitatii sale abrazive si la modificarea formei sale initiale. Scaderea capacitatii abrazive se explica si prin incarcarea pietrei, prin care se intelege patrunderea materialului prelucrat printre granulele abrazive. Atunci cnd uzura depaseste valoarea admisa se impune indreptarea pietrei. Operatia se executa cu ajutorul creioanelor de diamant, cu alte corpuri abrazive din carbura de siliciu sau din aliaje dure, cu bile din fonta si otel sau doar din otel. In timpul indreptarii se foloseste o racire abundenta, pentru a indeparta particulele sparte de pe suprafata si din porii pietrei abrazive.

Structura unei pietre abrazive se exprima prin raportul procentual dintre volumele de granule abrazive, liant si pori. In functie de marimea acestui raport, structura poate fi: foarte deasa, cu desime mijlocie, rara, si poroasa. Atunci c nd se alege un disc abraziv in vederea unei anumite prelucrari se tine cont si de structura astfel:

- pentru operatiile de degrosare se aleg pietre abrazive cu structura rara;

- pentru operatiile de finisare se aleg pietre abrazive cu structura deasa.

Pietrele abrazive lucreaza la turatii foarte mari, la care exista pericolul de accidente in cazul spargerii sculei. Cauzele spargerii unui disc abraziv pot fi: existenta unor defecte de fabricatie, montarea incorecta a pietrei pe axul port-piatra, nerespectarea turatiei prescrisa de fabricant, manevrarea neglijenta (lovire, tr ntire), folosirea unor lichide de racire necorespunzatoare. Pentru prevenirea unor asemenea situatii, montarea discurilor abrazive este incredintata unor persoane instruite, care respecta regulile indicate intr-un standard special.

MASINI-UNELTE DE RECTIFICAT

Datorita vitezelor mari la care se desfasoara operatiile de prelucrare prin rectificare, masinile de rectificat se caracterizeaza printr-o rigiditate foarte mare, precizie ridicata a sistemelor de ghidare si a lagarelor, echilibrare deosebita a pieselor aflate in miscare de rotatie. Organele de masini aflate in miscare trebuie sa aiba un mers linistit, fara vibratii si sa evite transmiterea de socuri. In marea majoritate a cazurilor, cu exceptia miscarii principale de aschiere, toate celelalte miscari se realizeaza pe cale hidraulica.

Masinile de rectificat se pot clasifica dupa forma suprafetelor prelucrate sau dupa modul de prindere a piesei in vederea prelucrarii. Deosebim astfel:

- dupa forma suprafetelor prelucrate: masini de rectificat plan (orizontale sau verticale), masini de rectificat suprafete de revolutie, interioare sau exterioare si masini speciale de rectificat.

- dupa modul de prindere a piesei: masini de rectificat intre vrfuri si masini de rectificat fara vrfuri.

Masinile de rectificat exterior fara vrfuri permit prelucrarea suprafetelor cilindrice exterioare prin asezarea piesei intre doua discuri din care unul realizeaza rectificarea, iar cel de-al doilea, de o granulatie mai fina si cu o turatie mai mica, antreneaza piesa in miscare de rotatie. Piesa se sprijina pe o suprafata inclinata, un linear. Acesta asigura pozitionarea piesei astfel inct axa ei de rotatie sa fie mai sus dect linia centrelor celor doua discuri. Procedeul este foarte productiv deoarece elimina timpii consumati cu prinderea si desprinderea pieselor. Semifabricatele se introduc pe la partea superioara sau printre cele doua discuri. Se prelucreaza piese de dimensiuni mici, subtiri, chiar si mai multe simultan. Masinile de rectificat exterior intre vrfuri sunt destinate prelucrarii suprafetelor cilindrice, conice sau profilate. Prelucrarea se poate face cu avans longitudinal si avans transversal intermitent (pentru piesele lungi) sau cu avans transversal, de patrundere (pentru piesele scurte). Piesa executa o miscare de rotatie, avansul circular, iar scula executa toate celelalte miscari.

In figura de mai jos este prezentata o masina de rectificat rotund, exterior, intre v rfuri. Ea este compusa din batiul 1, pe care se deplaseaza longitudinal masa masinii 2. Pe masa se afla montate papusile mobile 3 si 4, a caror pozitie poate fi reglata de-a lungul ghidajelor longitudinale ale mesei. Piesa de prelucrat este fixata intre v rfurile papusilor 6 si 7. Pentru a fi prelucrata pe toata circumferinta ei, in timpul rectificarii, piesei i se imprima o miscare de rotatie in jurul axei sale. Discul abraziv 8, executa miscarea principala de rotatie si impreuna cu papusa portscula 5 executa si miscarea de avans transversal. Prelucrarea pieselor lungi si foarte grele se executa pe masini de rectificat, la care papusa port - scula realizeaza si miscarea de avans longitudinal; piesa montata intre v rfuri executa numai miscarea de rotatie.

1 - batiul masinii; 2 - masa longitudinala; 3 si 4 papusi mobile; 5 - papusa port - scula; 6 si 7 vrfuri rotative pentru fixarea piesei de rectificat; 8 - disc abraziv; 9 - suport.

Fig de mai sus: Masina de rectificat rotund exterior, intre v rfuri

Masinile de rectificat interior sunt destinate prelucrarii alezajelor cilindrice, conice au profilate si a suprafetelor frontale perpendiculare pe axa de rotatie a piesei. La piesele de dimensiuni mici, scula executa miscarea principala de aschiere, de rotatie si miscarea de avans longitudinal si de patrundere, in timp ce piesa executa doar o miscare de rotatie. La piesele de dimensiuni mari, la care nu se poate realiza o miscare de rotatie a piesei, scula executa absolut toate miscarile.

Masinile de rectificat plan sunt destinate prelucrarii suprafetelor plane, orizontale, verticale sau inclinate. Precizia de prelucrare se incadreaza in limitele de 10 m pentru o lungime de prelucrare de 2000 mm, iar pentru dimensiuni mai mici se obtin precizii mai bune de prelucrare. In functie de tipul masinii si de tipul prelucrarii exista mai multe variante de aschiere: scula executa doar miscarea principala de aschiere, rotatie, in timp ce piesa executa toate celelalte miscari; piesa executa doar o miscare de avans transversal sau o miscare de avans circular, iar sculei ii revin toate celelalte miscari.

REGIMUL DE ASCHIERE LA RECTIFICAREElementele regimului de aschiere la rectificare sunt: adncimea de aschiere, cu valori intre 0,01...0,1 mm la degrosare si 0,05...0,15 mm la finisare; avansul longitudinal; avansul transversal, exprimat ca fractiuni din latimea discului abraziv, reprezentnd in medie 0,3...0,6 din latimea pietrei; adaosul de prelucrare, de 0,3 mm pentru piesele mici si de 0,6 mm pentru piesele mari; viteza de aschiere, care reprezinta viteza periferica a discului abraziv, depinde de felul pietrei abrazive si de natura materialului prelucrat si variaza in jurul valorilor de 20...25 m/s la rectificarea plana, 30...50 m/s la rectificarea suprafetelor de revolutie si de 50...80 m/s la rectificarea rapida.

Regimul de aschiere stabilit nu trebuie sa depaseasca puterea masinii de rectificat. Daca se constata ca regimul este prea greu, acesta se va miscarea actionnd asupra avansului longitudinal sau transversal si asupra adncimii de aschiere.

Ca lichide de racire se utilizeaza amestecuri de uleiuri minerale si uleiuri grase sau amestecuri de petrol si uleiuri minerale.

GRANULATII

Granulatia simbolizeaz mrimea medie a granulelor abrazive, i este notat cu un numr. n Romnia se practic 2 sisteme de notare: sistem metric STAS 1573/76 i sistem FEPA (Federatia European a Productorilor de Abrazive). La alegerea granulatiei unui corp abraziv trebuie respectate urmtoarele reguli:

-granulatii grobe - se utilizeaz n cazul operatiilor de degroare, pentru piese mari, materiale moi i suprafete de contact mari;

-granulatii fine - se utilizeaz pentru obtinerea unei rugozitti mai mici, n cazul unei suprafete de contact mai reduse din materiale dure.

Alegerea granulatiei trebuie s in seama i de tipul suprafetei de rectificat. n cazul unei rectificri profilate, se impun granulatii mai fine dect n cazul rectificrii suprafetelor plane.Duritatea se simbolizeaz cu o liter, iar dup gradul de duritate, C.A. se mpart n urmtoarele grupe:-foarte moi: E, F, G.-moi: H, I, J, K.-medii: L, M, N, O.-dure: P, Q, R.-superdure: Z.

CORPURI ABRAZIVE CU LIANT CERAMICCorpurile abrazive cu liant ceramic, sunt scule utilizate n general la rectificri de mare precizie. Cu liantulceramic se pot realiza mai uor gradele de duritate.Liantul ceramic confer C.A. refractaritate i rezistent mecanic mai bun.C.A. cu liant ceramic lucreaz n general n gama de viteze periferice 25-35 m/s, exceptie fac C.A.speciale (rectificare ci de rulare rulmenti), care lucreaz la 60 m/s.

CORPURI ABRAZIVE CU LIANT DE BACHELITACorpurile abrazive cu liant bachelitic au o structur mai putin poroas, granulele abrazive fiind legate de punti tenace i elastice de bachelit modificat cu o gam larg de materiale de umplutur ce le confer proprietti speciale de rezistent mecanic ridicat i de tiere rece.n general, corpurile abrazive cu liant bachelitic sunt armate cu insertii de testuri de sticl sau armturi de otel i pot fi utilizate i la viteze periferice mai ridicate (45 m/s

CORPURI ABRAZIVE CU LIANT DE MAGNEZITA

Sunt corpuri abrazive cu liant mineral destinate prelucrrii materialelor : - fabricarea pilelor achietoare; - industria constructiilor de maini; - prelucrarea obiectelor din otel inoxidabil (obiecte de vesel, cutite); - prelucrarea pnzelor circulare i de gater; -industria morritului - pietre de moar i n diverse alte domenii, unde se preteaz turnarea de mas abraziv pe anumite scule i dispozitive. Corpurile abrazive cu liant magnezitic se utilizeaz mult i n domeniul prelucrrii rocilor, marmurei, granitului, compozitelor. Exceptnd pietrele de moar, toate sortimentele de corpuri abrazive cu liant magnezitic lucreaz n mediu umed. Vitezele perfierice de lucru sunt cuprinse n gama 15-25 m/s.

REGULI PENTRU ASIGURAREA SIGURANTEI N EXPLOATARE

Aceste reguli i prescriptii care trebuie respectate la exploatarea corpurilor abrazive ce lucreaz la viteze mai mari de 15 m/s, sunt cuprinse n STAS 6177/69. Vitezele periferice maxime de lucru sunt cele marcate pe corpul abraziv, iar acestea nu se vor depi. Beneficiarul .n timpul manipulrii corpurilor abrazive, vor fi evitate lovirile, cderile sau aplicarea oricrui oc mecanic. Se interzice manipularea corpurilor abrazive prin rostogolire, cu exceptia cazurilor cnd exist o suprafat special amenajat cu covor de cauciuc.nainte de utilizare, corpul abraziv va fi supus n ordine la urmtoarele verificri: - Verificarea existentei marcrii vitezei maxime de lucru. Verificarea la sunet a corpurilor abrazive cu D > 100 mm.(Nu se verific la sunet corpurile abrazive tip segment i cele cu tij).Sunetul obtinut trebuie s fie clar, cristalin metalic.- Verificarea dezechilibrului static. - Verificarea rezistentei de rotire. - Verificarea functionrii n gol.

DISPOZITIVE PENTRU FINISAREA PRIN ABRAZAREDefinirea procedeului de finisare prin utilizarea periilor rotative cu palete abrazive Finisarea prin utilizarea periilor rotative cu palete abrazive este un procedeu ce utilizeaza o scula de forma unui disc rotativ, avnd pe suprafaa de revoluie exterioara un numar de palete abrazive flexibile dispuse radial, suprafaa de finisat a semifabricatului realiznd o micare de avans n contact cu paletele abrazive aflate n micare de rotaie.Caracteristic acestui tip de prelucrare este faptul ca pentru ndeprtarea adaosului de prelucrare se utilizeaz banda abraziva, ceea ce nseamn folosirea unei scule flexibile.Prin acest mod de prelucrare se urmrete o mbuntire a calitii suprafeei pieselor, prin micorarea rugozitii si n masura mult mai redusa prin corectarea abaterilor geometrice.

PROCEDEE DE FINISARE PRIN UTILIZAREA PERIILOR ROTATIVE CU PALETE ABRAZIVEFinisarea cu periile rotative cu avans longitudinal i axele de rotaie a semifabricatului i sculei paralele.Acest procedeu se realizeaz conform celor aratate n schia din figura 4.

Procedeul se caracterizeaz prin faptul c pe toat durata prelucrrii axa de rotaie a semifabricatului rmne paralel cu axa de rotaie a sculei, urmnd ca semifabricatul s execute o micare de rotaie cu o turaie nP n jurul propriei axe, iar peria cu palete din band abraziv, pe lng micarea de rotaie ns, n jurul propriei axe, mai execut i o micare alternativ de avans longitudinal fl, urmnd ca lungimea din paleta de band abraziv care particip efectiv la procesul de achiere s fie stabilita de la nceputul prelucrrii. De menionat este faptul c acest procedeu se aplic semifabricatelor cu lungimi ale suprafeelor de prelucrat mai mari dect limea periei cu palete din band abraziv.

Finisarea cu periile rotative fr avans longitudinal, axele de rotaie ale semifabricatului i sculei fiind paralele ca in figura de pe pagina urmatoare:

Acest procedeu de prelucrare se aplic pieselor a cror suprafa de prelucrare are o lungime mai mic dect limea periei cu palete din band abraziv. La acest tip de prelucrare, lipsete avansul longitudinal, urmnd ca att semifabricatul, ct i scula, s execute micri de rotaie cu turaiile np i ns, n jurul propriilor axe, n sensuri diferite. Lungimea activa a paletei abrazive se va stabili la nceputul prelucrrii, la fel ca la procedeul anterior.

FINISAREA CU PERILE ROTATIVE CU AVANS LONGITUDINAL, AXELE DE ROTATIE A SEMIFABRICATULUI SI SCULEI NEFIIND PARALELE

Acest procedeu este utilizabil att pentru prelucrarea de finisare a arborilor melcai (fig. 6), ct i pentru prelucrarea suprafeelor exterioare conice (figura 7). n primul caz, semifabricatul efectueaz o micare de rotaie n jurul propriei axe, iar scula, pe lng micarea de rotaie n jurul propriei axe, mai efectueaz i o micare rectilinie n lungul axei semifabricatului.

n cazul suprafeelor conice exterioare (fig. 7), semifabricatul execut micarea de rotaie n jurul propriei axe, iar scula, pe lng micarea de rotaie n jurul axei sale, mai efectueaz i o micare rectilinie de avans longitudinal, care, n acest caz, are loc n lungul unei direcii (cea a generatoarei conului) care este nclinat sub un anumit unghi fa de axa semifabricatului.

RECOMANDARI PENTRU ALEGEREA CORPULUI ABRAZIV OPTIM

Calitatea suprafetei obtinute n urma urma procesului de rectificare depinde de urmtorii factori:1. Corpul abraziv :- caracterizat prin material abraziv, granulatie, duritate, structur, tip liant.2. Parametrii rectificrii :- avans de trecere, de ptrundere, vitez periferic a corpului abraziv, vitez periferic a piesei, lichidul de rcire.3. Maina de rectificat - tip constructiv, stare de uzur, reglaje.4. Experienta i ndemnarea muncitorului.