50848075-brosa-caneluri-fina

5/17/2018 50848075-brosa-caneluri-fina - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/50848075-brosa-caneluri-fina 1/24

1. ANALIZA CONSTRUCTIV TEHNOLOGICĂ A PIESEI DE

PRELUCRAT

a) Precizia dimensională

Fig.1 Piesa

a) Dimensiunile caracteristice şi toleranţele acestora:

lungimea canelurii L = 603,0

3,0

+

−mm;

lăţimea canelurii b =12 mm;

diametrul interior mic d i = 8205,0

07,0

+

−mm;

diametrul interior mare Di = 9205,0

0

+

mm;

numărul de caneluri z = 10;

diametrul exterior De =

78,133

06,0

02,0

+

−

mm

diametrul exterior mic d1=10801,0

09,0

+

−mm

1



b) Calitatea suprafeţei

Broşarea este un procedeu de aşchiere ce se înscrie în general în treapta de

precizie 6 … 8, realizând rugozităţi R a = 0,4 … 3,2 μm.

Se cere o rugozitate a alezajului R a = 1,6 μm.

c) Materialul piesei

Proprietăţi mecanice şi tehnologice:Starea Ilimita de curgere Rp02 = 700 [N/mm2 ]

rezistenţă la rupere R m = 900 ... 1100 [N/mm2 ]

alungirea la rupere Amin = 12 %rezilienţă KCU = 40 [J/cm2 ]

duritatea Brinell R212

2



3



Caracteristici în funcţie de temperatură

Denumireacaracteristicii Unitatea

de măsură

Temperatura[°C]

Rezistenta la tractiune N/mm2

1030 930 800

Limita de curgere N/mm2 800 750 650

Alungirea la rupere % 38 39 40

Gatuirea la rupere % 75 78 80

AUXILIAR :

• Recomandări de utilizare :

Inlocuitor parţial al oţelurilor Crom - Nichel, pt. organe de maşini utilizate mai alesîn industria de autoturisme.

• Note :Tipuri de livrare: 1; 2; 3; 4.

Tratamentul termic aplicat probelor: calire (840 ... 880 C/racire in apa sau ulei);revenire inalta (540 ... 680 C/ răcire in apa sau ulei).

Notare: 26MoCrll, STAS 791 - 88. Marcare prin vopsire: albastru - roz - roşu.

3) Forma şi dimensiunile semifabricatului de prelucrat:Cilindrică: 5075 xφ

4) Tipul maşinii de broşat:Printre principalele avantaje ale maşinilor de broşat se numără: productivitate ridicată, precizie dimensională mare, obţinerea concomitentă a degroşăriişi finisării, calitate bună a suprafeţei prelucrate, posibilitatea prelucrării alezajelor cusecţiunii diferite (poligonale, circulare, canelate, profilate.) Alte avantaje faţă de maşinilede rabotat şi frezat:- timpi neproductivi foarte mici;- nu necesită personal cu calificare înaltă, unele operaţii fiind semiautomate sau

automate.• Clasificare.

După felul prelucrării:- maşini de broşat interior, exterior ,- maşini de broşat universale, După direcţia de deplasare a sculei:- maşini de broşat universale şi maşini de broşat cu acţiune continuă; După modul delucru:- maşini de broşat cu acţiune continuă;- maşini de broşat cu acţiune discontinuă.

4



Dintre cele prezentate se alege o maşină de broşat interior orizontala (mişcare principală în plan orizontal) cu acţiune continuă. • Maşinile de broşat orizontale pentru interior au fost unele dintre cele mai răspîndite

maşini de broşat.în fig.l este reprezentată schematic structura unei maşini de broşat orizontale pentru prelucrarea suprafeţelor interioare. Ea se compune din batiul cu ghidaje orizontale l,dispozitivul de prindere a piesei 2, motorul hidraulic rectiliniu al acţionării principale 3,dispozitivul de prindere a broşei 4 şi dispozitivul de prindere auxiliar al broşei 5.

Acţionarea hidraulică foloseşte de cele mai multe ori o pompă cu debit variabil PDF, antrenata de motorul electric M E , Uleiul debitat de pompă alimentează motorulhidraulic principal 3, prin intermediul distribuitorului hidraulic D. Variaţia vitezei principale de aşchiere se face prin variaţia debitului pompei PDV, iar protecţia lasuprasarcină se realizează prin supapa de siguranţă (valva maximală) VM

5



= BROŞA =ETAPE DE PROIECTARE

l- Alegere schemei de broşare :

Pentru broşarea canelurilor interioare dreptunghiulare aleg schema broşăriicilindrice după profil şi brosare canal pană prin generare de caneluri dreptunghiulare caîn fig. de mai jos.

Pentru aceste broşe, supraînălţarea pe dinte "az" se face remarcată pe direcţiaadaosului de prelucrare maxim. Şi în aceste cazuri, aşchia are înălţime relativ mare, ceeace impune o supraînălţare mică, rezultând o broşe cu lungime mare. Din punct de vederetehnologic broşa este relativ simplă.

unde:

6



Ar = adaos radial,Ar cil = adaos radial pe porţiunea cilindrică,A r con = adaos radial pe porţiunea canelată.

a) Pentru partea canelată :Arcon =0,5(d max - d min)Arcon =0,5-(92,01 – 82,93)=0,5• 10,071 = 5,035 mm

dmin = 81,6 mm - diametrul final al alezajului IP = 50 mm - lungimea de broşat a piesei

Ar = 0,2 + 5 = 5,235 mm

3. Proiectarea părţii active :

a) Supraînălţărea pe dinte : se determină în funcţie de mai mulţi parametrii: materialul piesei, tipul şi dimensiunile suprafeţei, schema de broşare ş.a.

Mărimea supraînălţării se alege pe criterii de rezistenţă mecanică, pe criterii decalitate a suprafeţei de prelucrat şi pe criterii tehnico-economice; supraînălţărea "az"mare înseamnă forţe de aşchiere mari, broşa scurtă, rugozitate mare, productivitateridicată.

Supraînălţărea "az" corespunde schemei de aşchiere şi materialului piesei:

Se alege din T 2.12 pag. 46 [Minciu C.]

(1). Pentru partea canelată: r σ =90 : 110 daNImm2

a z = 0,025:0,05 mm,

a z = 0,05 mm - pentru degroşare,a z = 0,025 mm - pentru finisare,

b) Alegerea unghiurilor de degajare γ a şi de aşezare α a corespunzătoare materialului

piesei şi schemei de aşchiere (tipului de broşa):Cf. T2.15 pag. 58 [Minciu C.]

7



c) Stabilirea valorii pasului "p" şi a variaţiei lui (dacă este cazul); verificarea număruluide dinţi simultan în aşchiere:

- valoarea pasului se determină cu relaţia:

p = (1,25...1,5) pl •

p = 1,45 • 50 = 10,253 => p = 10 mm

- numărul de dinţi simultan in aşchiere se determina cu următoarea relaţie:z < z sim ≤ 6 => condiţie îndeplinită

z sim =

6110

501 =+=+

p

l p

dinti

Variaţia pasului de la dinte la dinte cu 0,2...0,5 mm se realizează în scopul

obţinerii unei suprafeţe de calitate superioară (fără ondulaţii).

8



d) Stabilirea profilului dinţilor aşchietori, alegerea coeficientului de umplere "k"şi determinarea înălţimii "h" a dintelui:

e) Determinarea celorlalte elemente dimensionale ale profilului dintelui aşchietor grosimea S, golul g, raza de racordare r, unghiul spatelui dinteluiη :

Cf. T 2.14 [Minciu C.]: extrag

Pasul "p" înălţime mică

degroşare finisare h S r R g η

10 7 3 4 1,5 5 6 36°

sau:

pdeg =10 mm pfin = 7 mm

grosimea dintelui S = (0,3...0,35) • p => S = 4 mm

grosimea golului g = (0,65...0,7) • p=>g = 6 mm

raza de racordare R = (0,65... 0,7) •p=>.R = 5 mmraza de racordare la fundul dintelui r = 1,5 mm

unghiul spatelui dintelui η = 30...45° =>η = 36°

f) Stabilirea numărului de canale de fragmentare a aşchiilor şi forma (profilul) acestora:

Pentru micşorarea lăţimii aşchiei în special la prelucrarea profilurilor curbilinii,dinţii aşchietori au muchia întreruptă de canale de fragmentare a aşchiilor. Aceste canale

9



au forma ca în figura următoare:

Numarul de canale:

486

92=

⋅=

⋅=

π π

b

Dnc

canale

5,7360

==

nc

θ ; hf=0,5 mm

Adâncimea ’hf’ este mai mare decât supraînălţarea pe dinte "az", iar dispunerea

canalelor se face în şicană de la dinte la dinte.Lăţimea b = 4...6 [mm], reprezintă lăţimea aşchiei lăsată între două canale de

pană şi prin ntermediul căreia se determină numărul de canale de fragmentare.

• Se justifică prezenta acestor canale prin următoarele:micşorarea eforturilor de aşchiere prin reducerea lucrului mecanic de deformaresuplimentară a aşchiei la înfăşurarea golului dintre dinţi;micşorarea lăţimii aşchiei duce la reducerea amplitudinilor autovibraţiilor, şi deci \z eliminarea pericolului de instabilitate dinamică;

• Se justifică neutilizarea canalelor de fragmentare prin următoarele:condiţii de aşchiere nefavorabile pe tăişurile laterale ale dinţilor, formate de canalele defragmentare a aşchiilor, în special datorate unghiurilor de aşezare laterale foarte micsau chiar nule;rigiditatea aşchiei prin existenţa nervurii lăsate de dintele din fată;umplerea nejustificată a golului dintre dinţi;

• creşterea costului broşei printr-o manoperă suplimentară.

10



g) Determinarea numărului de dinţi de degroşare:

475,48

7235,5

8

7deg

=⋅=⋅= A A r r mm

644,081235,5

81

deg=⋅=⋅= A A r r

mm

871051,0

475,41

deg

de g

deg=+=+=

a

A z

z

r

Se recalculează supraînălţarea pe dinte:

h) Determinarea sau (alegerea) numărului de dinţi de finisare şi a supraînălţării

acestora:

76,25025,0

644,0===

a A

z zf in

rfin

fin

Se adopta 25 dinti de finisare

• Lungimea părţi de aşchiere:

1120)2587(10)(de g

=+=+= z zl finas p mm

4. Proiectarea părţi i de calibrare, pentrucare se determină sau se al eg următoarele

11



a) Numărul dinţilor de calibrare:

zc = 3...8 dinţi

aleg: zc =4 dinţi

d c = Z0max - (0,005...0,015) = 92,023 - 0,005 = 92,018 mm

d cil =82-0,022 = 81,978 mm

b) Geometria şi profilul acestora:

ac = 0°30'

10==γ γ

aC

π = 55°

f e = (0,2...0,8)mm => f c = 0,4 mm

pc = (0,6...0,8)-p = 0,7-10 = 7 mm

mm

mm

mm

c) Determinarea lungimii părţii de calibrare:

2847 =⋅=⋅= z pl ccc mm

5. Proiectarea părţii de netezire (tasare) numai

dacă este cazul pentru care se vor alege sau

determina :

12

2

4

3

=

=

=

h

g S

c

c

c



a) Numărul dinţilor de tasare;b) Profilul lor;c) Lungimea părţii de tasare.

6. Stabilirea dimensiunilor cozii brosei, ţinândseama de dispozitivul de prindere al maşinii, delungimea piesei etc.

• Coada broşei de lungime este formtă din:

- Partea de prindere de lungime l1 ;

- Gâtul broşei de lungime l2;- Conul de ghidare de lungime l3;

- Partea de ghidare din faţă de lungime l4;

Fiecare din aceste părţi au un rol bine determinat, care va influenţa asupraformei, dimensiunilor, preciziei de execuţie şi a construcţiei ei.

Partea de prindere este fără asigurare la rotire (forma B) ca în figura de mai sus,iar dimensiunile se adoptă cf. T 2.2 [Minciu C.].

Condiţia ca broşa de interior să pătrundă în suprafaţa iniţială din piesa ce va fi broşată este ca Φ d1 < D0.

d1 = D0 - (0,1.. .0,5)mm = 81,6 - 0,4 = 81,2 mm

Cf.T 2.2 [Minciu C.] dimensiunile adoptate sunt:

13

l cd



7. Stabilirea dimensiunilor pârtii de ghidare din

spate :

h = 10 ...20 mm - lungimea conuluideghidare = 20 mm,

d 4=d 0- 0,05 = 82 - 0,05 = 81,95 mm

d 4= 8 1 , 9 518,0

24,0

−

− m m

d 6 = D0 m i n =92m m -diame trul părţi i de ghidare,

16 = (0,7...1) •l p = 0,8 • 50 = 40m m -lungimea părţi de ghidare,

8. Dacă este necesar, stabilirea dimensiunilor

părţii de prinde din spate :

14



9. Determinarea lungimii totale L a brosei şiverificarea lungimii (L < 40d) sau în funcţiede alte considerente tehnologice (degreutate) :

L= l l l l cascd 6+++

L = 240 + 1120 + 28 + 40 =1428 mm Z = 1428 < 40 • 81,6 = (3264) - condiţie verificată.

10.Alegerea materialului din care esteconfecţionată coada brosei şi partea activă:

Aşchierea este însoţită de o serie de fenomene fizice care impun câteva proprietăţispecifice materialului din care se confecţionează partea activă : rezistenţă mecanică lasolicitări de întindere, compresiuni şi încovoieri, duritate ridicată, stabilitate la cald.

Se recomandă ca partea activă a broşelor să fie executată din următoarele oţeluri slabaliate : C 15, MCW 14 sau din următoarele oţeluri bogat aliate: C120, RP3, RP4.

Pentru partea activă a brosei de proiectat aleg oţelul bogat aliat RP3.

15



• Tratamentul termic al otelului răpi RP3:

11.Determinarea forţei de aschiere Fz

z sim = 6 d i n ţ i

ps = 500daN/ mm2

b=12 mm

a = 0,05 mm

Fz1 = a p z sb ⋅⋅ = 500• 12 • 0,05 = 300 daNlmm:

Fz = z F sim z ⋅

1=300•6 = 1800 daN/mm2

16



12. Verificarea la rezistenţă a brosei :

Secţiunile periculoase ale brosei în discuţie sunt:- pe zona de prindere pe porţiunea gâtuită;- secţiunea din faţa primului dinte.

Efortul unitar se determină cu relaţia:

17



unde: σ a = 20 [daN/mm2 ] -pt. materialul piesei.

σ a = 35 [daN/mm2 ] -pt. RP3.



13.Calculul dimensiunilor curente ale dintilor cu

abaterile necesare:



Tehnologia de execuţie a broşei de interior cu caneluri dreptunghiulare:

Pentru o broşa cu caneluri dreptunghiulare, în tabelul de mai jos este arătat untraseu tehnologic cu operaţiile concentrate.

în mare măsură, foarte multe din operaţiile necesare executării broşeicilindrice se regăsesc şi la prelucrarea broşei canelate.apar însă cîteva deosebiri carevor fi abordate mai os.

în primul rînd apare o operaţie de profilare a canelurilor dinţilor. Degroşarea seexecută prin frezare în mai multe moduri: cu un set de freze din două treceri (fig.a,

b), cu un set din două freze profilate semicircular (fig. 4. c), sau cu freză disc profilatăcorespunzător ca în fig.



Operaţia de rectificare a canelurilor se face în mai multe faze: pentru început serectifică întregul profil canelat, dreptunghiular, după care se rectifică degajările dela fundul canelurii, iar în final, cu un disc abraziv profilat cu unghi de profil mai miccu 2°... 3°decît unghiul de profil al golului canelurii, se realizează tăişul secundar defaţetă f şi unghi de atac 1 χ (vezi operaţia 23 din tabel).

în rest, celelalte operaţii se realizează la fel ca în cazul breşelor cilindrice.



14. Ascuţirea si reascutirea brosei :

în general ascuţirea breşelor se execută pe maşini speciale de ascuţit. Ascuţireabroşelor se face pe faţa de degajare şi mai rar pe faţa de aşezare; în felul acestadintele broşei în discuţie îşi va recăpăta calităţile aşchietoare.

• Ascuţirea broşei de canelat pe faţa de aşezare se execută cu periferia unuidisc abraziv cilindric. Broşa se înclină cu unghiul a faţă de axa pietrei şi are mişcare derotaţie aşa cum este prezentat în figura urmăroare:

La ascuţirea pe faţa de degajare, profilul piesei şi diametrul acesteia auo mare importanţă în obţinerea corectă a unghiului şi formei feţei de degajare adinţilor.



Pentru o ascuţire corectă este necesar ca raza pietrei abrazive să fie cât maimică sau ce puţin egală, cu raza de curbură minimă a hiperbolei de intersecţiedintre planul discului abraziv şi suprafaţa conică de degajare.

Dacă această condiţie nu este respectată, atunci piatra abrazivă va pătrunde în tăişu broşei.

unde.

k - coeficient ce ţine seama de raportul dintre diametrul broşei (mediu) Dm şidiametrul măsurat la primul dinte; k = 0,85

β- unghiul de înclinare al capului de ascuţitγ-unghiul de degajare al dinţilor broşei.

Broşa fiind din RP3 ascuţirea se realizează cu partea conică a discului abrazivcare este realizat din electrocoridon cu liant ceramic.

• Pentru degroşare se foloseşte un disc cu granulaţie 36...46 şi duritate K,L.

Regimul de aşchiere folosit are următoarele caracteristici: vas

=20...30 m/ s

t = 0,005...0,05 mm (avansul de adâncime)

vs = 10...15 m/min (viteza de avans circular).



• Pentru finisare se foloseşte un disc cu granulaţie 60... 80 şi duritatea L,M.

o Regimul de aşchiere folosit are următoarele caracteristici:v =25...35 m/ s

t = 0,005...0,05 mm

vs = 10...15 m/min

Ascuţirea se face fie cu răcire abundentă, fie fără răcire. Ca lichid de răcire sefoloseşte emulsie de apă cu săpun.

15. Stabilirea condiţiilor tehnice de execuţie

toloranţe; rugozitate, abateri etc .

a). Tolerantele la cotele de formă ale dinţilor broşei:

a Recomandări privind tolerantele dinţilor aschietori:

Pentru dinţii aşchietori ai broşei pentru caneluri, toleranţa Taş la diametru sealege în funcţie de supraînălţarea pe dinte "az". în general se admite:

Tas=± 5

1

• 2• az=±0,01 mm

unde:2az - reprezintă supraînălţarea pe dinte măsurată pe diametru.

în general, toleranţa dinţilor aşchietori este: Tas = ±(0,005...0,015) mm

50848075-brosa-caneluri-fina

Documents