strunjire

Metode şi procedee tehnologice – laborator – Tema 4

UNIVERSITATEA din CRAIOVA FACULTATEA de ELECTROTEHNICĂ

Disciplina: Metode şi Procedee Tehnologice Lucrări de laborator

TEMA nr.4 Maşini unelte pentru prelucrări prin aşchiere

1. Probleme generale ale procesului tehnologic de aşchiere

Prelucrarea prin aşchiere este o metodă de obţinere a pieselor finite prin îndepărtarea succesivă de material, sub formă de aşchii, de pe o piesă brută numită semifabricat, cu ajutorul unei scule aşchietoare, folosind un utilaj denumit maşină-unealtă. Piesa finală se generează prin modificarea progresivă a formei, dimensiunilor şi preciziei semifabricatului.

Semifabricatele supuse prelucrării prin aşchiere se obţin prin turnare, laminare, forjare, matriţare. Pentru desprinderea aşchiilor de pe semifabricat, între acesta şi scula aşchietoare există o mişcare relativă, determinată de maşina-unealtă. Mişcarea relativă dintre semifabricat şi scula aşchietoare reprezintă mişcarea de aşchiere şi are două componente: mişcarea principală şi mişcarea secundară.

Mişcarea de aşchiere principală este componenta prin care are loc desprinderea aşchiilor de pe suprafaţa semifabricatului.

Mişcarea de aşchiere secundară (mişcarea de avans) este cea prin care se aduc noi straturi de material in fata sculei aşchietoare.

Aceste mişcări pot fi circulare sau rectilinii, continue sau discontinue. Viteza cu care se execută mişcarea principală se numeşte viteza de aşchiere şi se măsoară in m/min sau m/s. Relaţia de calcul a vitezei de aşchiere depinde de felul mişcării principale.

Viteza cu care se execută mişcarea secundara se numeşte avans. Ea se notează cu s si se măsoară in mm/rot, atunci când mişcarea principală este circulara, sau mm/cursa dublă, când mişcarea principala este rectilinie alternativa.

Rezultanta celor două viteze se numeşte viteza efectivă de aşchiere. Mărimea stratului de material îndepărtat de pe suprafaţa semifabricatului

pentru a se obţine piesa finită se numeşte adaos de prelucrare. El se poate îndepărta prin mai multe operaţii si faze.

Mărimea stratului îndepărtat la o singura trecere a sculei pe suprafaţa piesei se numeşte adâncime de aşchiere. Se notează cu t si se măsoară in mm. Viteza de aşchiere, avansul si adâncimea de aşchiere formează parametrii unui regim de aşchiere.

Pentru pregătirea procesului de aşchiere, se efectuează următoarele mişcări: mişcarea de reglare, este mişcarea prin care se stabileşte adâncimea de

aşchiere. mişcarea de apropiere, este mişcarea prin care scula este apropiată de

piesă in vederea executării muscării de reglare. In urma sa scula este tangentă la suprafaţa piesei;

1/8

Maşini unelte pentru prelucrări prin aşchiere

mişcarea de compensare, prin care se compensează uzura sculei, in vederea realizării unei prelucrări corespunzătoare.

Orice prelucrare prin aşchiere se efectuează in două faze: degroşare şi finisare. La degroşare se elimină cea mai mare parte din adaosul de prelucrare. Ea se execută cu viteză de aşchiere mică, iar avansul şi adâncimea de aşchiere sunt mari. După degroşare semifabricatul se apropie ca formă şi dimensiuni de piesa finită. La finisare se elimină restul adaosului de prelucrare, piesa rezultând cu forma si dimensiunile înscrise in desenul de execuţie. Această fază se efectuează cu viteză mare, avansul şi adâncime mici.

In timpul procesului de aşchiere, suprafeţele piesei sunt suprafaţa aşchiata(prelucrată), suprafaţa de aşchiere şi suprafaţa de aşchiat.

Fig.1

2. Strunjirea

Este cea mai reprezentativă operaţie de aşchiere. Ea se realizează pe strunguri de diferite dimensiuni şi forme constructive, utilizând cuţite de strung. Cuţitul de strung are un singur tăiş cu care realizează aşchierea şi e utilizat pentru procesele de strunjire, rabotare, şi mortezare. El are două părţi constructive:

Partea activă care realizează aşchierea piesei Partea de fixare care asigură fixarea în port-scula maşinii.

Partea activă este formată din suprafeţe şi planuri de aşchiere, care prin intersecţii determină tăişuri şi unghiuri.

Fig.2

Fig.3

În timpul aşchierii, sub acţiunea unei forţe exterioare, cuţitul pătrunde în material, comprimându-l în zona tăişului. În această zonă are loc o alunecare a materialului în lungul feţei de degajare şi ulterior o forfecare a acestuia în planul de aşchiere. Aşchiile formate le împing pe cele precedente în lungul feţei de degajare. Forma aşchiei rezultate depinde de o serie de parametri cum ar fi:

Materialul din care este confecţionată piesa Viteza de aşchiere Geometria cuţitului

2/8


În procesul tehnologic de aşchiere pot rezulta: Aşchii de curgere continue (la materialele tenace şi unghiuri de degajare

°−°= 3010γ ) Aşchii de forfecare care nu au continuităţi pe zone extinse (la materialele

tenace şi viteze de aşchiere şi de avans mici) Aşchii de rupere, mărunte (la materialele fragile de tip fontă)

Procesul de strunjire este caracterizat prin trei parametri (care pot fi observaţi în fig.4):

=a grosimea aşchiei (generată de viteza de avans)

=b lăţimea aşchiei (este determinată de dimensiunea materialului aflat in contact cu faţa principală de aşchiere a cuţitului)

=t adâncimea aşchierii (măsurată pe rază)

La strunjire mişcarea de rotaţie (mişcarea principală) o execută piesa, iar cuţitul de strung realizează o mişcare rectilinie, de avans longitudinal, transversal sau combinat.

Fig.4

În cazul operaţiilor de aşchiere pe şeping sau pe maşina de mortezat, scula execută o mişcare rectilinie alternantă (pe orizontală şi respectiv pe verticală), piesa executând avansul.

Strungurile pot fi clasificate în: strunguri normale

o mici o mijlocii o mari

strunguri specializate o cu un singur arbore principal o cu mai mulţi arbori principali o frontale o de copiat

strunguri revolver o simple o complexe

strunguri carusel o mari o mijlocii o mici

După gradul de automatizare strungurile pot fi: strunguri cu comandă normală strunguri cu comandă numerică strunguri semiautomate strunguri automate

3. Frezarea

Se realizează pe maşini-unelte numite freze, iar scula de aşchiere poartă tot numele de freză. Ea execută mişcarea principală de rotaţie, iar mişcarea de avans este realizată de către piesă. Frezele au muchii tăietoare multiple dispuse pe o circumferinţă şi prezentând o geometrie de ascuţire asemănătoare celei de la cuţitul de strung. Frezele pot fi de diverse forme. Cele mai utilizate sunt:

3/8


Cilindrice – cu muchii tăietoare pe partea laterală, dinţii fiind realizaţi fie din corpul frezei, fie din materiale dure (din carburi metalice) şi aplicaţi prin lipire sau cu şuruburi.

Fig.5

Cilindro-frontale – cu muchii tăietoare atât pe suprafaţa cilindrică laterală, cât şi pe suprafaţa frontală.

Tronconice – asemănătoare celor prezentate anterior, dar suprafaţa exterioară nu mai este cilindrică, fiind o porţiune dintr-un trunchi de con. (pot avea sau nu dinţi pe suprafaţa frontală)

Pot fi frezate: Suprafeţe plane orizontale utilizând freze cilindrice sau frontalo-cilindrice Suprafeţe verticale utilizând freze cilindrice Suprafeţe înclinate prin utilizarea frezelor tronconice sau prin înclinarea cu

un anumit unghi al capului de fixare al frezei pe maşina-unealtă Canale de pană şi alte frezări de mici dimensiuni utilizând freze deget

(asemănătoare spiralului utilizat la găurire, dar având mai multe muchii tăietoare pe partea cu canalele elicoidale şi mai mulţi dinţi tăietori pe suprafaţa frontală care de data aceasta este plată şi nu ascuţită ca la burghiu)

Dantura roţilor dinţate utilizând freze profilate conforme cu geometria dinţilor care trebuie realizaţi şi un dispozitiv numit „cap divizor” care fixează piesa şi care permite rotirea exact cu unghiul corespunzător unui dinte al roţii dinţate)

În procesul tehnologic de frezare se utilizează două metode:

Fig.6

Frezare în sensul avansului – mişcarea de avans a piesei şi de rotaţie a frezei au acelaşi sens, rezultând un şpan de grosime mare, suprafeţe rugoase, uzare rapidă a sculei, dar o stabilitate bună a piesei pe masa de frezare.

Frezare în sens invers avansului – rezultă un şpan fin, durabilitatea frezelor este mai mare, dar piesa este ridicată de pe masă, apărând o tendinţă de vibraţie.

Parametrii care guvernează procesul tehnologic de frezare sunt: viteza de aşchiere, adâncimea şpanului, avansul pe dinte al frezei, avansul pe rotaţie, etc.

4/8


4. Prelucrarea alezajelor

Găurirea se execută pe maşini de găurit verticale sau radiale în funcţie de grosimea burghiului spiral. Mişcarea principală de rotaţie şi cea secundară de avans rectiliniu sunt realizate de către sculă. Aceasta se numeşte burghiu sau spiral şi are cinci părţi componente:

Fig.7

Partea tăietoare asemănătoare ca geometrie de ascuţire cuţitului de strung, cu două tăişuri principale pe faţa frontală

Partea cilindrică – asigură aşchierea şi calibrarea, fiind prevăzută cu două canale elicoidale pentru evacuarea şpanului şi pătrunderea lichidului de răcire

Gâtul burghiului poate fi cilindric sau conic Coada burghiului are rol de fixare a burghiului în maşină fiind cilindrică sau

conică Antrenorul este pătrat sau dreptunghiular în secţiune şi are rolul de a

prelua mişcarea de rotaţie de la axul maşinii-unelte şi a o transmite la burghiu.

Maşinile de găurit sunt destinate executării găurilor in semifabricate şi prelucrării celor existente. Ele sunt portabile şi fixe. Cele portabile sunt cu acţionare electrică, pneumatică şi manuală.

Maşinile de găurit fixe sunt verticale, radiale, orizontale, multiax şi in coordonate. Maşinile de găurit verticale sunt cu coloană şi cu montant. In corpul maşinii se află cutia de viteze şi cutia de avansuri.

Maşinile de găurit radiale sunt destinate executării şi prelucrării găurilor in cazul semifabricatelor mari si grele. Maşinile de găurit in coordonate se folosesc pentru executarea găurilor de mare precizie.

Maşinile de găurit sunt dotate cu accesorii dintre care se amintesc reducţii, mandrine, menghine, capete multiax. In producţia de serie mare si masa se folosesc dispozitive speciale de prindere si ghidare a pieselor.

Adâncirea asigură creşterea diametrului unei găuri pe o anumită adâncime sau total, executarea unei conicităţi la capătul de început al găurii (şanfren). Adâncitoarele sunt scule având mai multe tăişuri.

Alezarea are rol de prelucrare a găurilor pentru a obţine dimensiuni precise, tolerate. Alezoarele au mai multe muchii tăietoare. Un alezor are o parte activă, conică, care asigură pătrunderea în gaură şi o parte calibrată.

4. Prelucrarea prin rabotare şi mortezare

Rabotarea este procedeul de prelucrare mecanică prin aşchiere, la care mişcarea principală de aşchiere este rectilinie-alternativă, iar mişcarea secundară rectilinie intermitenta, perpendiculară pe mişcarea principală, executate in plan orizontal.

5/8


Mişcarea principală de aşchiere poate fi executată fie de scula aşchietoare numită cuţit pentru rabotat, fie de piesă, mişcarea secundară fiind executată de al doilea element participant la aşchiere.

Când cele doua mişcări, cu forma şi direcţia reciprocă menţionate, sunt efectuate în plan vertical, procedeul se numeşte mortezare. In acest caz, mişcarea principală este executată de scula aşchietoare numită cuţit pentru mortezat, iar mişcarea secundară de piesa.

Prin rabotare se obţin suprafeţe plane orizontale şi verticale, înclinate, profilate ca intersecţii de suprafeţe plane, canale şi se foloseşte în cazul producţiei individuale si de serie mică. Procedeul este productiv pentru suprafeţe înguste si lungi (marginile tablelor, canale, ghidaje).

Cuţitele pentru rabotat se clasifică după mai multe criterii: după forma corpului sunt drepte şi încovoiate; după felul fazei sunt pentru degroşare şi pentru finisare; după materialul folosit sunt monobloc confecţionate din oteluri carbon de

scule sau slab aliate si armate cu plăcuţe confecţionate din carburi metalice ;

după forma parţii active sunt cuţite obişnuite si cuţite late. Rabotarea se desfăşoară, in general, cu viteze de aşchiere mici cuprinse intre

(12÷22)m/min; in cazul maşinilor-unelte de rabotat speciale ea poate sa crească pana la 50 m/min. Precizia prelucrării este mai scăzută decât la frezare. Pentru creşterea productivităţii, se pot folosi simultan mai multe cuţite, deplasate fie in plan vertical, fie in plan orizontal.

Prin mortezare se prelucrează canale de pană la roti, suprafeţe plane, curbilinii, fasonate, interioare sau exterioare dispuse vertical. In plus, se mai pot obţine danturi cu dinţi drepţi sau înclinaţi, interioare sau exterioare.

Atât rabotarea, cat si mortezarea se desfăşoară fără răcire, deoarece in timpul cursei pasive scula aşchietoare şi piesa se răcesc.

Maşinile-unelte pe care se executa rabotarea se numesc maşini pentru rabotat; când mişcarea principala este efectuata de scula aşchietoare maşina se numeşte maşină de rabotat transversală sau şeping, iar când aceasta mişcare este executata de piesa se numeşte maşina de rabotat longitudinala sau raboteză.

5. Filetarea

Se realizează atât la alezaje (găuri) cât şi la arbori. Filetarea găurilor se realizează cu tarodul, care prezintă pe suprafaţa exterioară un canal elicoidal identic cu filetul ce trebuie realizat, şi are practicate longitudinal canale pentru evacuarea şpanului. Tarozii pot fi unul sau mai mulţi la serie (pentru filete de precizie).

Arborii se filetează cu filiere. Acestea au o construcţie inversă tarodului, având pe suprafaţa cilindrică interioară canalul elicoidal şi canalele longitudinale de evacuare a şpanului. De fapt prin realizarea canalelor de evacuare a şpanului se obţin muchiile tăietoare care au rolul de aşchiere a filetului.

6. Rectificarea

Este prelucrarea prin aşchiere la care sculele sunt realizate de fapt din materiale abrazive. Mişcarea principală este de rotaţie şi este executată de sculă, cu turaţie mare. Piesa execută mişcări secundare de rotaţie (cu turaţie mult mai mică) sau longitudinale.

Rectificarea este operaţia tehnologică care se face la finalul unui proces tehnologic de prelucrare. Ea asigură dimensiuni finale ale piesei cu încadrare în toleranţe foarte strânse. Pietrele abrazive se clasifică:

6/8


După natura materialului abraziv o Naturale – carbura de bor, cuarţ o Sintetice – carborund

După tipul liantului utilizat la fabricarea lor o Organic o Anorganic

După structură o Foarte dense o Mijlocii o Rare o Foarte rare o Poroase

După duritate o Foarte moi o Mijlocii o Dure o Foarte dure

După formă o Disc o Oală o Profilate

La rectificarea materialelor foarte dure (oţeluri aliate) se utilizează pietre care conţin particule abrazive din diamant.

Maşinile de rectificat pot realiza rectificări plane, orizontale, verticale, cilindrice interioare sau exterioare, cu sau fără axe de rotaţie ale piesei, suprafeţe filetate, roţi dinţate, etc. De multe ori pentru un tip de piesă, piatra abrazivă trebuie să aibă un profil specific (la realizarea filetelor, al roţilor dinţate, etc.)

7. Locul de desfăşurare a lucrării de laborator

Lucrarea de laborator se desfăşoară în cadrul Diviziei de Aparataj Electric, a Diviziei Maşini electrice rotative şi a Fabricii SDV, componente ale holding-ului Electroputere.

Diviziile enumerate anterior realizează o gamă foarte largă de produse şi pentru realizarea acestora au fost dotate cu ateliere proprii de prelucrări prin aşchiere în care studenţii au posibilitatea să vadă la lucru majoritatea maşinilor unelte din domeniu.

Pe lângă acestea Holdingul Electroputere posedă o fabrică specializată pentru producerea de scule, dispozitive şi verificatoare (SDV) care asigură prin utilajele pe care le are în dotare obţinerea unor produse de înaltă calitate şi tehnicitate realizate la precizii de ordinul micronilor. În această fabrică studenţii au acces nemijlocit la maşini cu comandă program, maşini pilotate de calculator, maşini care utilizează cele mai moderne electrotehnologii, etc.

8. Activitate de laborator

În cadrul orelor de laborator se va asigura fixarea noţiunilor relative la procedeele tehnologice de prelucrare prin aşchiere prin intermediul următoarelor activităţi:

se vor dezbate noţiunile teoretice in cadrul celor două divizii şi a fabricii SDV se vor urmări la lucru

principalele tipuri de maşini-unelte destinate prelucrărilor prin aşchiere.

7/8


8/8

vor fi prezentate diverse tipuri de strunguri, începând de la strungurile cu comandă manuală şi până la cele automate şi semiautomate, revolver sau carusel.

studenţii vor studia modul de lucru al frezelor de diverse tipuri, lucrând cu sau fără cap divizor

în halele holdingului Electroputere se vor putea studia diverse tipuri de maşini destinate realizării alezajelor (găurire, alezare, honuire)

de asemenea vor fi studiate la lucru maşinile de rectificat interior şi exterior pentru suprafeţe cilindrice şi maşinile destinate rectificării suprafeţelor plane

în cadrul aceloraşi spaţii de producţie studenţii vor avea ocazia să studieze maşinile de rabotat, şepingurile şi maşinile de mortezat

Activitatea de laborator va fi finalizată prin prezentarea de către fiecare student a unui referat şi examinarea pe probleme specifice prezentate în cadrul lucrării.

Rezultatele la activitatea de laborator au o pondere totală maximă de 30% în nota finală la disciplina „Metode şi Procedee Tehnologice”.

strunjire

Documents

Transcript of strunjire