Sinteza procedee aschiere

7/29/2019 Sinteza procedee aschiere

http://slidepdf.com/reader/full/sinteza-procedee-aschiere 1/23

2.4. SINTEZA PROCEDEELOR DE GENERARE A

SUPRAFEŢELOR PRIN AŞCHIERE

2.4.1. Strunjirea

2.4.1.1. Definire şi principiul de lucru

Strunjirea reprezintă procedeul tehnologic la care mişcarea principală este derotaţie a piesei iar mişcările de avans şi de reglare (rectilinii) sunt executate de sculaaşchietoare ce poartă numele de cuţit de strung.

Principiul de lucru al procedeului este ar ătat în figura 2.22

Fig. 2.22

Utilizând elementele din figura2.22 se pot vedea parametrii secţiuniistratului de aşchiere, care sunt:

- a [mm] – grosimea stratului deaşchiere;

- b [mm] – lăţimea stratului deaşchiere.

Sistemul tehnologic ce realizează mişcările necesare aşchierii se numeştestrung, care, în funcţie de destinaţieeste universal, semiautomat, automat,carusel, cu destinaţie specială (ex:strung copier, de detalonat, etc.), cu

comandă numerică, etc.

2.4.1.2. Regimul de aşchiere şi parametrii de reglaj ai sistemului

tehnologic

În cazul strunjirii parametrii regimului de aşchiere sunt:- viteza de aşchiere “v” [m/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:

- turaţia “n” [rot/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Se poate face observaţia că singura diferenţă dintre parametrii regimului de

aşchiere şi parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic o reprezintă vitezade aşchiere şi turaţia. Legătura dintre aceşti parametrii este dată de relaţia:

v = π⋅d⋅n/1000 [m/min] (2.6)unde, d [mm] – diametrul piesei de prelucrat.



Fig. 2.23

Avansul de aşchiere, în funcţie dedirecţia axei mişcării principale de aşchiere, poate fi longitudinal (fig. 2.22) sau

transversal (fig. 2.23).Legătura dintre parametrii regimuluide aşchiere şi parametrii secţiunii stratului deaşchiere, folosind şi figura 2.22, este dată derelaţiile (2.7) şi (2.8).

a = s ⋅sinχ (2.7) b = t / sinχ (2.8)

2.4.1.3 Tipuri de suprafeţe ce pot fi obţinute prin strunjire

Suprafeţele ce pot fi obţinute prin strunjire sunt situate atât la exterior cât şi lainterior. Se pot obţine suprafeţe cilindrice (fig. 2.22), suprafeţe plane (fig. 2.23),suprafeţe conice, suprafeţe elicoidale, suprafeţe poligonale, suprafeţe ovale şiovoidale, suprafeţe profilate, detalonări, crestări, degajări, canale, retezări şi chiar suprafeţe cu generatoare neanalitică.

Cerinţa obiectivă, comună tuturor suprafeţelor, este existenţa unei axe derotaţie şi posibilitatea prinderii sigure pe maşina-unealtă a semifabricatului.

Metodele, din punct de vedere al gener ării suprafeţelor, prin care se pot obţinesuprafeţele enunţate mai sus, sunt:• directoare obţinută pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct;• generatoare: - materializată pe tăişul aşchietor;

- obţinută pe cale cinematică;- ca traiectorie a unui punct;- ca înf ăşur ătoare a poziţiilor unei curbe în mişcare;- prin rulare;- prin programare.



2.4.2. Rabotarea


Rabotarea constituie procedeul de generare a suprafeţelor prin aşchiere la caremişcarea principală este rectilinie alternativă, executată în plan orizontal fie de piesă,fie de scula aşchietoare care este denumită cuţit de rabotat. Avansul, executat lacapătul unei curse duble, este tot rectiliniu dar intermitent şi poate fi efectuat atât în plan orizontal cât şi în plan vertical.

Fig. 2.24

Principiul de lucru al procedeului cât şi parametrii stratului de aşchiere suntar ătaţi în figura 2.24.Sistemul tehnologic ce realizează mişcările necesare rabotării se numeşte fie

raboteză (mişcarea principală este efectuată de către masa maşinii-unelte), fie şeping(mişcarea principală este efectuată de către scula aşchietoare care este fixată pe capulmaşinii-unelte).

2.4.2.2. Regimul de aşchiere şi parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

Regimul de aşchiere, în acest caz, este caracterizat de:

- viteza de aşchiere “v” [m/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/cd];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:- numărul de curse duble “ncd” [curse duble (cd) / min];- avansul de aşchiere “s” [mm/cd];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Legătura dintre viteza de aşchiere şi numărul de curse duble este dată de

relaţia:



ncd = 1000⋅v / 2⋅l (2.9)

unde, l [mm] – lungimea unei curse simple care este în funcţie de lungimea piesei.

Legătura dintre parametrii regimului de aşchiere şi parametrii secţiunii stratuluide aşchiere, folosind şi figura 2.24, este dată tot de relaţiile (2.7) şi (2.8).

2.4.2.3 Tipuri de suprafeţe ce pot fi obţinute prin rabotare

Suprafeţele ce se obţin prin rabotare sunt situate la exterior şi mai rar lainterior. Astfel se pot prelucra:

- suprafeţe plane exterioare orizontale, verticale sau înclinate;- canale de pană deschise exterioare şi mai rar interioare;- canale exterioare în formă de T;- caneluri exterioare;- danturi exterioare (în special cremaliere);

- suprafeţe profilate; etc.Din punct de vedere al gener ării suprafeţelor metodele de prelucrare sunt:• directoare obţinută pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct;• generatoare: - materializată pe tăişul aşchietor;

- obţinută pe cale cinematică;- ca traiectorie a unui punct;- ca înf ăşur ătoare a poziţiilor unei curbe în mişcare;- prin rulare (extrem de rar);- prin programare (rar).

2.4.3. Mortezarea


Mortezarea este procedeul de generare prin aşchiere la care mişcarea principală este rectilinie alternativă, aceasta fiind executată în plan vertical de către sculaaşchietoare numită cuţit de mortezat. Avansul de aşchiere, intermitent şi la capătulunei curse duble a sculei, este efectuat de către masa sistemului tehnologic pe care seaflă prinsă piesa supusă prelucr ării şi poate fi efectuat într-un plan orizontal, fie pedouă direcţii perpendiculare (longitudinal şi transversal), fie circular în jurul unei axe

verticale.Principiul de lucru al procedeului dar şi elementele stratului de aşchiere suntar ătate în figura 2.25.

Sistemul tehnologic ce realizează mortezarea se numeşte morteză şi aceasta poate fi universală sau cu destinaţie specială.



Fig. 2.25


Regimul de aşchiere, şi în acest caz, este caracterizat de:- viteza de aşchiere “v” [m/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/cd; grade/cd];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:- numărul de curse duble “ncd” [curse duble (cd) / min];- avansul de aşchiere “s” [mm/cd; grade/cd];

- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Legătura dintre viteza de aşchiere şi numărul de curse duble este dată tot derelaţia (2.9).

Legătura dintre parametrii regimului de aşchiere şi parametrii secţiunii stratuluide aşchiere, folosind şi figura 2.25 (unde unghiul χ=900), este dată, şi în acest caz, derelaţiile (2.7) şi (2.8).

2.4.3.3 Tipuri de suprafeţe ce pot fi obţinute prin mortezare

Comparativ cu rabotarea posibilităţile de prelucrare ale mortezării sunt mai

diverse atât datorită pătrunderii mai uşoare a sculei aşchietoare în zona de lucru cât şidatorită existenţei unui avans circular. Totuşi, piesele se pot prelucra pe o lungimemult mai mică în raport cu rabotarea datorită cursei de lungime mai mică ce esteefectuată de către scula aşchietoare.

Se pot prelucra suprafeţe exterioare dar cu precădere suprafeţe interioare.Astfel se pot obţine:- suprafeţe plane verticale sau înclinate;- canale de pană la interior şi exterior;- caneluri exterioare şi interioare;



- danturi exterioare şi interioare;- suprafeţe profilate exterioare şi interioare; etc.Din punct de vedere al gener ării suprafeţelor metodele de generare, ca şi în

cazul rabotării, sunt:• directoare obţinută pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct;• generatoare: - materializată pe tăişul aşchietor;

- obţinută pe cale cinematică;- ca traiectorie a unui punct;- ca înf ăşur ătoare a poziţiilor unei curbe în mişcare;- prin rulare (rar);- prin programare (rar).

2.4.4. Burghierea


Burghierea reprezintă procedeul de prelucrare prin aşchiere cu ajutorul căruiase obţin alezaje din plin cu ajutorul unei scule aşchietoare numite burghiu şi la caremişcarea principală este de rotaţie, efectuată fie de scula aşchietoare fie de piesă, iar avansul de aşchiere, efectuat în lungul axei de rotaţie, este f ăcut fie de sculaaşchietoare fie de piesă.

Burghiul are de regulă doi dinţi dar poate avea şi numai unul sau trei.Principiul de lucru al procedeului precum şi elementele secţiunii stratului de

aşchiere sunt exemplificate în figura 2.26.

Fig. 2.26

Sistemul tehnologic care realizează burghierea se numeşte maşină de găuritdar prelucrarea poate fi efectuată pe oricesistem tehnologic ce permite prindereasemifabricatului şi realizarea unei mişcăride rotaţie şi a unei mişcări de avansaxiale (ex: strung, maşină de găurit încoordonate, maşină de alezat şi frezat,etc).

Maşinile de găurit utilizate au

diverse mărimi şi diverse varianteconstructive, în funcţie de destinaţia lor.Astfel avem maşini de găurit portabile,maşini de găurit cu montant, maşini degăurit cu coloană, maşini de găuritradiale, etc.



2.4.4.2. Regimul de aşchiere şi parametrii de reglaj ai sistemului

tehnologic

Ca şi în cazul celorlalte procedee descrise anterior parametrii regimului deaşchiere sunt:

- viteza de aşchiere “v” [m/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:- turaţia “n” [rot/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot].Adâncimea de aşchiere, în acest caz, este materializată pe tăişul aşchietor şi

este egală cu D/2 (fig. 2.26).Legătura dintre turaţie şi viteza de aşchiere este dată de relaţia (2.6).Totodată, legătura dintre parametrii regimului de aşchiere şi parametrii

secţiunii stratului de aşchiere este dată de relaţiile (2.10 şi 2.11) pentru por ţiunea “A”şi de relaţiile (2.12 şi 2.13) pentru por ţiunea “B”.

aA = sz ⋅sinχ (2.10) bA = (D – d0) / 2sinχ (2.11)aB = sz (2.12)

bB = d0 / 2 (2.13)unde, sz (mm/dinte) – avansul pe dinte, care este egal cu s/z, “z” fiind numărul dedinţi ai burghiului (de regulă z = 2); d0 (mm) – diametrul miezului burghiului.

Trebuie remarcat faptul că în cazul burghierei se obţin numai alezaje cilindrice

înfundate sau str ă punse iar metoda de obţinere este cu directoare “pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct” şi generatoare obţinută tot “pe cale cinematică catraiectorie a unui punct”, cu toate că unele surse bibliografice consider ă că generatoarea este materializată pe scula aşchietoare.

2.4.5. Lărgirea, adâncirea, teşirea şi lamarea

2..4.5.1. Definire şi principiul de lucru

Lărgirea, adâncirea, teşirea şi lamarea sunt procedee tehnologice de prelucrare

prin aşchiere cu ajutorul cărora se obţine o modificare a diametrului iniţial al unuialezaj cu scopul îmbunătăţirii preciziei dimensionale şi a rugozităţii, micşor ăriiabaterilor de formă, sau o prelucrare a unei suprafeţe plane perpendiculare pe axaunui alezaj iniţial, cu ajutorul unor scule aşchietoare numite lărgitor, adâncitor,teşitor, lamator şi la care mişcarea principală este de rotaţie, a sculei sau a piesei, iar mişcarea de avans este în lungul axei mişcării principale, fiind efectuată fie de sculaaşchietoare, fie de piesă.

Sculele aşchietoare enunţate în definiţie au minim trei dinţi.



Principiul de lucru al procedeelor precum şi elementele secţiunii stratului deaşchiere sunt exemplificate după cum urmează:

• figura 2.27 – lărgire; figura 2.28 – adâncire cu cep de ghidare;• figura 2.29 – teşire; figura 2.30 – adâncire profilată; figura 2.31 – lamare.

Fig. 2.27 Fig. 2.28

Fig. 2.29 Fig. 2.30



Fig. 2.31

Sistemul tehnologic care realizează lărgirea, adâncirea, teşirea şi lamarea este

tot maşina de găurit dar prelucrarea poatefi efectuată pe orice sistem tehnologic ce permite prinderea semifabricatului şirealizarea unei mişcări de rotaţie şi a uneimişcări de avans axiale (ex: strung,maşină de prelucrat în coordonate,maşină de alezat şi frezat, etc).


Ca şi în cazul burghierei parametrii regimului de aşchiere sunt:- viteza de aşchiere “v” [m/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].

Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:- turaţia “n” [rot/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot].Adâncimea de aşchiere, în funcţie de diametrul final “D” şi diametrul iniţial

“Do”, este egală cu (D – D0)/2 (fig. 2.27).Legătura dintre turaţie şi viteza de aşchiere este dată de relaţia (2.6).Parametrii regimului de aşchiere şi parametrii secţiunii stratului de aşchiere au

legătura dată de relaţiile (2.14 şi 2.15).

a = sz ⋅sinχ (2.14)

b = (D – D0) / 2sinχ (2.15)

Prin lărgire, adâncire şi teşire se obţin alezaje cilindrice şi conice, înfundatesau str ă punse, cu dimensiuni diferite de alezajul iniţial şi calitate îmbunătăţită.Lamarea realizează o suprafaţă plană, în cazul bosajelor, perpendicular ă pe axaalezajului iniţial. Metoda de obţinere este, pentru toate procedeele enunţate, cudirectoare “pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct” şi generatoare obţinută tot“pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct”.



2.4.6. Alezarea


Alezarea face parte din aceeaşi categorie cu lărgirea şi reprezintă procedeultehnologic de prelucrare prin aşchiere cu ajutorul căruia se realizează mărirea

preciziei dimensionale şi micşorarea rugozităţii alezajelor prelucrate anterior prin burghiere sau lărgire. Mişcarea principală la alezare este de rotaţie, de regulă a sculeiaşchietoare care se numeşte alezor sau, mai rar, bar ă de alezat, iar mişcarea de avans,axială, este efectuată de scula aşchietoare sau piesă. Alezorul are un număr mai marede dinţi decât lărgitorul iar caracteristic procedeului este adaosul de prelucrare ce estemult mai mic (ex: 0,1 – 0,3 mm) şi viteza de aşchiere care, de asemenea, este maimică faţă de procedeul de lărgire.

Principiul de lucru al alezării ca şi elementele secţiunii stratului de aşchieresunt ar ătate în figura 2.32.

Sistemele tehnologice cu ajutorul cărora se realizează alezarea sunt aceleaşi ca

în cazul burghierei sau lărgirii (ex: maşini de găurit, maşini de alezat şi frezat, maşinide prelucrat în coordonate, strunguri, etc.).


Ca şi în cazul burghierei parametrii regimului de aşchiere sunt:- viteza de aşchiere “v” [m/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].

Fig. 2.32

Parametrii cinematici de reglaj aisistemului tehnologic sunt:

- turaţia “n” [rot/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot].

Adâncimea de aşchiere, în funcţiede diametrul final “D” şi diametrul iniţial“Do”, este egală cu (D – D0)/2 (fig. 2.32).

Legătura dintre turaţie şi viteza de

aşchiere este dată de relaţia (2.6).Parametrii regimului de aşchiere şi parametrii secţiunii stratului de aşchiereau legătura dată de relaţiile (2.14 şi 2.15).



Cu ajutorul alezării se finisează alezaje cilindrice sau conice, înfundate saustr ă punse, având dimensiuni diferite de a alezajului iniţial, iar metoda de obţinere estecu directoare “pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct” şi generatoare obţinută tot “pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct”.

2.4.7. Broşarea


Broşarea este procedeul tehnologic de obţinere a diverselor suprafeţe interioaresau exterioare la care mişcarea principală, rectilinie sau circular ă, este efectuată descula aşchietoare iar avansul este materializat pe scula aşchietoare numită broşă.

Caracteristic broşării este productivitatea deosebită şi precizia ridicată asuprafeţelor prelucrate dar scula aşchietoare este foarte scumpă şi deci se pretează în producţia de serie mare şi de masă.

Broşa, spre deosebire de toate celelalte scule aşchietoare, are mai mulţi dinţi iar

fiecare dinte are o supraînălţare mai mare decât cel anterior ceea ce face ca avansulde aşchiere să fie materializat pe scula aşchietoare.Principiul de lucru al procedeului şi elementele secţiunii stratului de aşchiere se

pot vedea în figura 2.33.Sistemul tehnologic care realizează broşarea se numeşte maşină de broşat.

Mişcarea principală rectilinie poate fi f ăcută în plan orizontal sau vertical iar după cum are loc aplicarea for ţei de broşare procedeul se poate executa prin tragere sau prin împingere (fig. 2.33 şi 2.34).



Fig. 2.33

Fig. 2.34

Broşarea prin tragere se poate efectuaatât în plan orizontal cât şi în plan vertical iar

broşarea prin împingere are loc numai în planvertical.

2.4.7.2. Regimul de aşchiere şiparametrii de reglaj ai sistemului

tehnologic

În cazul broşării parametrii regimului deaşchiere sunt:

- viteza de aşchiere “v” [m/min];

-

avansul de aşchiere “sz” sau “az”[mm/dinte] – este materializat petăişul aşchietor;

- adâncimea de aşchiere “t” [mm] – este în funcţie de lăţimea profiluluisupus prelucr ării.



Singurul parametru cinematic de reglaj al sistemului tehnologic, şi care arelegătur ă cu regimul de aşchiere, r ămâne viteza de aşchiere “v” ce se poate regla aşacum este determinată prin calcul. Totuşi elemente de reglaj mai sunt dar nu aulegătur ă cu regimul de aşchiere, ca de exemplu, lungimea cursei maşinii de broşat,care este în funcţie de lungimea broşei şi lungimea profilului de broşat.

2.4.7.3. Tipuri de suprafeţe ce pot fi obţinute prin broşare

Utilizând broşarea se pot prelucra suprafeţe exterioare plane şi profilate,suprafeţe interioare deschise cilindrice şi profilate, caneluri interioare, canale de pană,suprafeţe elicoidale interioare, roţi dinţate interioare şi exterioare.

Metodele, din punct de vedere al gener ării suprafeţelor, care se folosesc sunt:• directoare: - materializată pe scula aşchietoare;

- obţinută cinematic ca traiectorie a unui punct.• generatoare: - materializată pe scula aşchietoare.

2.4.8. Frezarea


Frezarea este procedeul tehnologic de obţinere a suprafeţelor prin aşchiere lacare mişcarea principală este de rotaţie a sculei aşchietoare numită freză iar mişcareade avans este executată fie de piesă fie de scula aşchietoare. Freza se poate asimila cuun corp geometric de rotaţie în care avem puse mai multe cuţite ce intr ă şi ies dinaşchiere unul după altul. Procedeul are o largă universalitate datorită în mare măsur ă diverselor construcţii de freze.

Principiul de lucru al procedeului ca şi elementele stratului de aşchiere suntar ătate în figurile 2.35 şi 2.36 unde sunt exemplificate două posibilităţi de lucru, şianume, frezarea în contra avansului (fig. 2.35) şi frezarea în sensul avansului (fig.

2.36) cu o freză cilindrică.

Fig. 2.35



Fig. 2.36 Fig. 2.37

Literatura de specialitate (ex: [27, 94, 129]) prezintă şi alte scheme de frezare(cu freze: cilindro-frontale, frontale, disc, unghiulare, profilate) care , din punct devedere al elementelor stratului de aşchiere, prezintă diferenţe notabile doar frezareacu freză frontală şi cilindro-frontală (fig. 2.37 şi 2.38).

Fig. 2.38

Sistemele tehnologice folosite lafrezare se numesc maşini de frezat şi potfi de diverse construcţii: orizontale,verticale, universale, carusel, speciale, de

copiat, cu comandă program, etc.Frezarea se poate face şi pe alte maşini-unelte care îndeplinesc cerinţelecinematice ale procedeului (ex: maşini dealezat şi frezat).

2.4.8.2. Regimul de aşchiere şiparametrii de reglaj ai sistemului

tehnologic

Parametrii regimului de aşchiere lafrezare sunt:- viteza de aşchiere “v” [m/min];- avansul pe dinte “sz” [mm/dinte];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].

Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:- turaţia frezei “nf ” [rot/min];



- viteza de avans “vs” [mm/min];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Legătura dintre viteza de aşchiere şi turaţia frezei este dată de relaţia (2.16) iar

legătura dintre avansul pe dinte şi viteza de avans este dată de relaţia (2.17).nf = 1000v/πDf [rot/min] (2.16)

unde, “Df “[mm] – diametrul exterior al frezei.

vs = sz ⋅ z ⋅ nf [mm/min] (2.17)unde, “z” este numărul de dinţi ai frezei.Legătura dintre parametrii regimului de aşchiere şi parametrii stratului de

aşchiere se face folosind figura 2.35.l = π ⋅ Df ⋅ ϕ / 3600 (2.18)

unde: l [mm] – lungimea stratului de aşchiere; ϕ [0] – unghiul arcului decontact al frezei cu materialul de prelucrat.

am ≈ sz ⋅ sin ϕ/2 = sz ⋅2

cos1 ϕ− (2.19)

unde, am [mm] – grosimea medie a aşchiei.

Dar, cosϕ ≈ (Df /2 – t)/( Df /2) = 1 – f Dt2 (2.20)

În final rezultă: am = sz ⋅f D

t (2.21)

bmax = b p/sinω (2.22)unde: bmax [mm] – lăţimea maximă a stratului de aşchiere; b p [mm] – lăţimea

materialului de prelucrat; ω [0] – unghiul elicei frezei.

2.4.8.3. Tipuri de suprafeţe ce pot fi obţinute prin frezare

Aşa cum s-a afirmat mai înainte frezarea este cel mai complet procedeu de prelucrare prin aşchiere în sensul că se pot obţine aproape toate suprafeţele dorite,datorită modului particular de construcţie a sculei aşchietoare.

Se pot prelucra suprafeţe plane verticale, orizontale, înclinate, combinaţii alecelor anterioare, canale, caneluri, suprafeţe elicoidale, suprafeţe evolventice,suprafeţe spaţiale, etc.

Metodele care se folosesc, din punct de vedere al gener ării suprafeţelor, sunt:• directoare: - obţinută cinematic:

- ca înf ăşur ătoare a poziţiilor succesive ale unei alte curbe în

mişcare;- prin programare• generatoare: - materializată pe scula aşchietoare;

- obţinută cinematic:- ca înf ăşur ătoare a poziţiilor succesive ale unei alte curbe;- prin programare.



2.4.9. Filetarea


Filetarea este procedeul tehnologic de obţinere a filetelor (a suprafeţelor elicoidale) la care atât directoarea cât şi generatoarea sunt materializate pe scula

aşchietoare, sistemul tehnologic având doar rolul de a realiza mişcarea relativă întresculă şi piesă. Mişcarea principală este tot de rotaţie, fiind efectuată fie de sculaaşchietoare, fie de piesă, iar avansul, materializat pe scula aşchietoare, este încorelaţie cu mişcarea principală după relaţia (2.23).

tgω = vs/v p = p / π⋅d (2.23)unde, ω [0] – unghiul elicei filetului; p [mm] – pasul elicei filetului.Trebuie remarcat faptul că la filetare avansul de aşchiere este egal cu pasul

elicei filetului.Sculele aşchietoare utilizate la procedeul tehnologic de filetare sunt: tarozii,

filierele şi capetele de filetat (provin tot din tarozi şi filiere, de dimensiuni mai mari,la care dinţii sunt materializaţi de cuţite).

Principiul de lucru al procedeului este ar ătat în figura 2.39.

Fig. 2.39

Sistemul tehnologic utilizat la procedeul de filetare poate fi oricemaşină-unealtă care asigur ă prinderea piesei şi a sculei aşchietoare dar totodată realizează o mişcare relativă de rotaţie a piesei în raport cu scula aşchietoare,avansul axial fiind lăsat liber deoarece

scula aşchietoare se autoconduce. Deci,se pot folosi: maşini de găurit, strunguri,maşini universale de frezat, maşini defiletat, etc.


Parametrii regimului de aşchiere, în cazul procedeului de filetare, sunt:- viteza de aşchiere “v” [m/min];

- avansul de aşchiere “s” [mm/rot];- adâncimea de aşchiere “t” [mm].Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:

- turaţia “n” [rot/min];- avansul de aşchiere “s” [mm/rot] care este egal cu pasul filetului “p” şi caredepinde de scula aşchietoare aleasă (tarod, filier ă, cap de filetat). De cele mai multeori nu este nevoie de avans deoarece acesta este materializat pe scula aşchietoare.

Legătura dintre elementele stratului de aşchiere şi parametrii regimului deaşchiere este următoarea:



a = sz ⋅sinχ =z

p ⋅sinχ (2.24)

unde, z – numărul de dinţi ai tarodului.Lăţimea stratului de aşchiere, pe conul de atac, este dată de relaţia (2.15) până

la începutul filetului pe conul de atac, iar apoi devine variabilă, însă are valori mai

mici decât cele date de relaţia (2.15).Prin procedeul tehnologic de filetare se obţin filete cilindrice exterioare şiinterioare, filete conice exterioare şi interioare, fiecare din acestea având diverse profiluri: triunghiular, trapezoidal, dreptunghiular, etc.

Reamintim faptul că metoda de obţinere a filetelor prin filetare, din punct devedere al gener ării suprafeţelor, este cu directoarea şi generatoarea materializată petăişul aşchietor.

2.4.10. Procedee de prelucrare prin abrazare

Procedeele de generare prin aşchiere tratate mai înainte folosesc scule cumuchii aşchietoare bine definite geometric dar care din punct de vedere al performanţelor sunt limitate. Dacă dorim îmbunătăţirea rugozităţii suprafeţei (ex: R a = 1,6 ÷ 0,1 μm), a preciziei dimensionale, de formă şi de poziţie (ex: treptele 4 ÷ 7)atunci va trebui să apelăm la procedee de prelucrare prin abrazare care folosesc pentru aşchiere granule abrazive ale căror muchii şi vârfuri au forme şi orientări caredeocamdată nu pot fi nici dirijate, nici controlate.

Fig. 2.40

Geometria granulei abrazive estevariabilă şi difer ă de la granulă la

granulă, având unghiuri de degajare atât pozitive dar şi negative, într-o gamă largă de valori (fig. 2.40). De exemplu,unghiul de degajare poate avea valoricuprinse în intervalul (-450 ÷ 450).

Procedeele de prelucrare prinabrazare utilizează granulele abraziveatât fixate cu un liant, sub formă decorpuri, sau pe pânze şi hârtii, cât şigranule abrazive în stare semiliber ă sub

formă de paste.

Indiferent sub ce formă ar fi granula abrazivă, pentru a aşchia este nevoie, în modobiectiv, de existenţa unui unghi de aşezare pozitiv, de existenţa unui unghi dedegajare mai mare decât –450 şi de realizarea unei mişcări relative în raport cusuprafaţa ce urmează a fi prelucrată.

Procedeele de prelucrare prin abrazare, care utilizează corpuri abrazive,sunt rectificarea, honuirea şi vibronetezirea (superfinisarea) iar procedeele ce



utilizează paste, lichide şi benzi abrazive, sunt lepuirea (rodarea), lustruirea şişlefuirea cu bandă abrazivă.

2.4.10.1. Rectificarea

2.4.10.1.1. Definire şi principiul de lucru

Rectificarea este procedeul de generare prin aşchiere la care mişcarea principală de rotaţie este efectuată de scula aşchietoare care este un corp abraziv iar mişcarea de avans, ce poate fi rectilinie sau circular ă, este efectuată de regulă de către piesă. Corpul abraziv este format din granule abrazive legate de un liant, deci poate fiasemuit cu o freză ce are foarte mulţi dinţi. Funcţional rectificarea este similar ă frezării.

Corpul abraziv are diverse forme (cilindrice, taler, oală, profilate, etc.) pentru a prelucra diverse tipuri de suprafeţe.

Principiul de lucru al procedeului este exemplificat în figurile 2.41, 2.42 şi

2.43 unde se arată rectificarea unei suprafeţe plane exterioare, a unei suprafeţecilindrice exterioare şi rectificarea f ăr ă centre a unei suprafeţe cilindrice exterioare.

Fig. 2.41

Fig. 2.42

Sistemul tehnologic care asigur ă mişcările necesare desf ăşur ării procedeului se numeşte maşină derectificat, care, în funcţie de destinaţie,

poate fi: de rectificat plan, de rectificatrotund universală, de rectificat f ăr ă centre, specială (ex: pentru rectificatfilete, roţi dinţate, etc.), etc.



Fig. 2.43

Datorită multitudinii şi diversităţii de suprafeţe ce trebuiesc rectificate s-audezvoltat mai multe variante de rectificare, enumerate mai jos (conform [133]).

a. Rectificarea plană:• cu periferia discului abraziv:

- pe maşină de rectificat plan cu masă dreptunghiular ă;- pe maşină de rectificat plan cu masă rotundă.

• cu partea frontală a discului abraziv:- pe maşină de rectificat plan cu masă dreptunghiular ă;

- pe maşină de rectificat plan cu masă rotundă;- pe maşină de rectificat cilindric exterior şi interior în cazulsuprafeţelor frontale plane de la piese cilindrice.

b. Rectificarea cilindrică exterioar ă:• între vârfuri (centre):

- cu avans longitudinal;- cu avans de pătrundere;- cu avans tangenţial.

• f ăr ă centre (centerless):- cu avans longitudinal;

- cu avans longitudinal până la opritor;- cu avans de pătrundere.c. Rectificarea cilindrică interioar ă:

• cu rotirea piesei;• cu mişcarea plană a sculei abrazive;• f ăr ă vârfuri.

d. Rectificări speciale:• rectificarea filetelor;



• rectificarea danturilor;• rectificarea melcilor.

2.4.10.1.2. Regimul de aşchiere şi parametrii de reglaj ai sistemuluitehnologic

Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic depind atât de parametrii regimului de aşchiere utilizaţi la varianta de rectificare aleasă cât şi demaşina de rectificat folosită.

Dacă suntem în cazul rectificării unei suprafeţe plane exterioare cu periferiadiscului abraziv (fig. 2.41) iar maşina de rectificat plan este cu masă dreptunghiular ă, parametrii regimului de aşchiere sunt:

• viteza de aşchiere a discului abraziv - v - [m/s];• viteza de avans a semifabricatului - vs - [m/min];• avansul transversal - st - [mm/cd sau mm/cs] (dacă lăţimea discului abraziv

- B [mm] - este mai mică decât lăţimea piesei - B p [mm] - );• adâncimea de aşchiere - t - [mm].În cazul de mai sus parametrii cinematici de reglaj ai maşinii de rectificat sunt

următorii:• turaţia discului abraziv - n - [rot/min], şi care se determină cu relaţia:

n = 60⋅1000⋅v/π⋅D [rot/min] (2.25)unde, D [mm] este diametrul discului abraziv. De regulă turaţia este constantă,viteza de aşchiere reglându-se prin diametrul discului abraziv.• numărul de curse duble – ncd – [cd/min] efectuat de către masa maşinii de

rectificat şi care se calculează cu relaţia:ncd = 1000⋅vs/2⋅l [cd/min] (2.26)

unde, l [mm] este lungimea unei curse a mesei maşinii de rectificat.• avansul transversal (dacă lăţimea discului abraziv - B [mm] - este mai mică

decât lăţimea piesei - B p [mm] - ) - st - [mm/cd sau mm/cs];• adâncimea de aşchiere - t - [mm] care se reglează datorită avansului de

reglare – sr -.În aceeaşi manier ă ca cea prezentată anterior se determină parametrii

cinematici de reglaj ai maşinii de rectificat şi pentru alte variante de rectificare, lucruce este bine tratat în literatura de specialitate (ex. [27,100,133]).

2.4.10.1.3. Tipuri de suprafeţe ce se pot obţine prin rectificare

Prin rectificare, ca şi prin frezare, se pot prelucra suprafeţe plane verticale,orizontale, înclinate, combinaţii ale celor anterioare, suprafeţe cilindrice şi conice,suprafeţe profilate, canale, caneluri, suprafeţe elicoidale, suprafeţe evolventice,suprafeţe spaţiale, etc.

Metodele care se folosesc, din punct de vedere al gener ării suprafeţelor, sunt:• directoare: - obţinută cinematic:



- ca înf ăşur ătoare a poziţiilor succesive ale unei alte curbe înmişcare;

- prin programare• generatoare: - materializată pe scula aşchietoare;

- obţinută cinematic:- ca înf ăşur ătoare a poziţiilor succesive ale unei alte curbe;

- prin programare.

2.4.10.2. Honuirea

2.4.10.2.1. Definire şi principiul de lucru

Honuirea reprezintă procedeul de prelucrare finală a alezajelor cilindrice(extrem de rar alte tipuri de suprafeţe) cu ajutorul unei scule numită hon, şi la caremişcarea principală este de rotaţie a sculei iar mişcarea de avans este rectiliniealternativă, fiind efectuată tot de sculă (fig. 2.44). Honul este format din bare abrazive

de granulaţie fină fixate într-un cap special pe elemente elastice.Pe lângă îmbunătăţirea preciziei dimensionale şi micşorarea rugozităţiihonuirea realizează urme încrucişate pe suprafaţa prelucrată (fig. 2.45), lucru beneficîn cazul cămăşilor de cilindru de la motoarele cu ardere internă deoarece se reţinemult mai bine pelicula de ulei necesar ă lubrefierii.

Fig. 2.44 Fig. 2.45

Sistemul tehnologic utilizat la honuire se numeşte maşină de honuit , care,după poziţia axului principal, poate fi verticală, orizontală sau înclinată. Totodată aceste tipuri de maşini pot avea unul sau mai multe axe principale.

Deosebirea dintre honuire şi rectificare este dată de faptul că, la honuire,apăsarea sculei abrazive pe suprafaţa ce se prelucrează este de 6÷10 ori mai mică,



viteza de aşchiere este de 50÷120 ori mai mică, iar la prelucrare iau parte de100÷1000 ori mai multe granule abrazive decât la rectificare.

2.4.10.2.2. Performanţele tehnologice ale honuirii

Pe lângă rugozitatea de o anumită geometrie obţinută datorită cinematicii

procedeului, prin honuire se obţin suprafeţe cu abateri dimensionale cuprinse întreptele 4-5 de precizie şi abateri de formă de 3÷5 μm. Rugozitatea suprafeţelor obţinute prin acest procedeu este de R a=0,4÷0,025 μm.

Dezavantajele honuirii sunt următoarele:- nu corectează poziţia axei alezajului;- performanţe limitate în cazul metalelor şi aliajelor neferoase.Din punct de vedere al gener ării suprafeţelor alezajele se obţin prin honuire cu

directoare şi generatoare obţinută pe cale cinematică chiar dacă baretele abrazive suntdispuse pe cerc (directoarea elementar ă, materializată pe hon, este arc de cerc) şi suntrectilinii (generatoarea elementar ă, materializată pe hon, este o dreaptă).

2.4.10.3. Vibronetezirea

Vibronetezirea sau superfinisarea este un procedeu asemănător honuirii,recomandat pentru suprafeţe de revoluţie exterioare, având drept scop îmbunătăţireacalităţii suprafeţei, performanţele fiind de R a=0,2÷0,01 μm.

Principiul de lucru al procedeului este ar ătat în figura 2.46.

Fig. 2.46Din figur ă se poate constata faptul că piesa execută o mişcare de rotaţie (v p),

dispozitivul de superfinisat o mişcare de avans (va), iar barele abrazive o mişcarevibratorie rectilinie-alternativă (vv) de o anumită amplitudine şi frecvenţă.

Astfel vv=5÷7 m/min (f ≤3000 cd/min şi a=2÷6 mm), va≤2 m/min iar raportuldintre v p şi vv este de 2÷4 pentru degroşare şi 8÷16 pentru finisare. Totodată de o



mare importanţă este presiunea executată de barele abrazive pe suprafaţa ce se prelucrează.

Din punct de vedere al gener ării suprafeţelor vibronetezirea se execută cudirectoare cinematică şi generatoare materializată. Dacă generatoarea suprafeţei de prelucrat este mai mare decât lungimea barei abrazive atunci este nevoie de mişcareade avans, va, caz în care generatoarea se obţine pe cale cinematică dar cu generatoare

elementar ă (par ţială) materializată pe scula aşchietoare.

2.4.10.4. Lepuirea (rodarea)

Lepuirea este prelucrarea prin abrazare ce utilizează paste abrazive sau lichideabrazive şi care are ca principiu de lucru mişcarea relativă, în prezenţa pastelor abrazive sau a lichidului abraziv, a unui disc de fontă (de regulă) faţă de suprafaţa de prelucrat. Performanţele lepuirii constau în obţinerea unei precizii dimensionale de0,1÷0,5 μm, a unei rugozităţi de R a≤0,02 μm precum şi eliminarea abaterilor deformă r ămase de la prelucr ările anterioare.

Lepuirea este utilizată cu scopul de a se mări rezistenţa la oboseală a organelor de maşini (rulmenţi, elemente hidraulice, etc.) şi pentru mărirea durabilităţii sculelor aşchietoare sau a calibrelor. În cazul în care piesa sculă se asamblează cu piesa de prelucrat procedeul se numeşte rodare (ex., rodarea roţilor dinţate).

Pentru realizarea suprafeţelor lepuite, din punct de vedere al gener ăriisuprafeţelor, generatoarea poate fi materializată, materializată par ţial sau obţinută pecale cinematică. Totodată directoarea este obţinută pe cale cinematică sau poate fi şimaterializată.

Lepuirea se poate executa pe maşini de lepuit, pe maşini-unelte clasice sauchiar manual.

2.4.10.5. Şlefuirea şi lustruirea

Şlefuirea este procedeul de netezire a suprafeţelor ce se realizează cu pasteabrazive depuse pe periferia unor discuri din pâslă, bumbac, piele hârtie, etc. aflateîn mişcare de rotaţie, ca şi piesa de prelucrat, dar având viteze periferice diferite.

Prin lustruire se urmăreşte îmbunătăţirea calităţii suprafeţei prelucrate până laR a=0,05 μm. Se pot şlefui suprafeţe plane, de revoluţie şi profilate. Mişcarea principală este de rotaţie a sculei iar cea de avans este efectuată de regulă de către piesă.

Lustruirea reprezintă un procedeu de îmbunătăţire a calităţii suprafeţei, până la R a=0,02 μm, cu ajutorul unor benzi abrazive. Procedeul se recomandă pentrusuprafeţe de revoluţie la care mişcarea principală este de rotaţie a piesei iar mişcareade avans este efectuată de banda abrazivă. Se pot lustrui însă şi suprafeţe plane.

Din punct de vedere al gener ării suprafeţelor procedeele se încadrează, deregulă, în varianta cu generatoare materializată şi directoare obţinută cinematic.

Sinteza procedee aschiere

Documents

Transcript of Sinteza procedee aschiere