ascutirea alezoarelor

7/14/2019 ascutirea alezoarelor

http://slidepdf.com/reader/full/ascutirea-alezoarelor 1/61

1

Cuprins

Rezumat .................................................................................................................................................. 2

Capitolul I. Materiale utilizate la construcția sculelor așchietoare ......................................................... 3

I.1Materiale utilizate la construcția alezoarelor .................................................................................. 3

I.2 Supraacoperirea sculelor așchietoare............................................................................................. 7

Capitolul II. Stadiul actual privind tehnica pentru ascuțirea alezoarelor ................................................ 9

2.1 Alezoarele ..................................................................................................................................... 9

2.2 Clasificarea alezoarelor ................................................................................................................. 9

2.3 Parțile componente ale alezoarelor ............................................................................................. 10

2.4 Parametri geometrici ai alezoarelor ............................................................................................ 11

2.5 Particularități ale alezoarelor cu dimensiuni cuprinse intre 2 și 10 mm ..................................... 17

2.6 Elementele constructive ale alezoarelor ...................................................................................... 21

2.8 Ascuțirea si reascuțirea alezoarelor ............................................................................................. 28

2.9 Descrierea maşinilor de ascuţit universale .................................................................................. 34

2.10 Concluzii ................................................................................................................................... 35

Capitolul III. Uzura sculelor așchietoare .............................................................................................. 36

3.1 Forme de uzură ........................................................................................................................... 36

3.2 Criterii de uzură .......................................................................................................................... 42

Capitolul IV. Concepția și proiectarea unui dispozitiv pentru ascuțirea alezoarelor ............................ 44

4.1 Prezentarea soluției propuse........................................................................................................ 44

4.2 Calculul forței de strângere a bucșei ........................................................................................... 46

Capitolul 5. Studiu de caz privind metoda Just in time......................................................................... 51

5.1 Metoda Just in time ..................................................................................................................... 51

5.2 Obiectivele metodei Just in time................................................................................................. 52

5.3 Metoda Kaizen ............................................................................................................................ 53

5.4 Premise pentru aplicarea metodei Just in time............................................................................ 55

5.5 Procurarea Just in time ................................................................................................................ 57

5.6 Aplicarea metodei Just in time .................................................................................................... 59

5.7 Concluzii ..................................................................................................................................... 59

Bibliografie ........................................................................................................................................... 61



2

Rezumat

Scula așchietoare este acea parte a sistemului tehnologic cu ajutorul căreia serealizează îndepărtarea de material sub formă de așchii a surplusului de material dintr -un

semifabricat în vederea obținerii formei, dimensiunilor și calității de suprafață, prescrise prindocumentație tehnică a unui organ de mașină.

Importanța sculelor rezultă din aceea că, creșterea performanțelor lor conduce lacreșterea productivității și la reducerea prețului produsului. Sunt așadar pe deplin justificate

preocupările privind creșterea producției de scule tipizate, standardizate sau speciale, cât șicrearea de noi scule cu performanțe constructiv-funcționale superioare.

Una din cele mai importante operații ale procesului tehnologic de fabricare a sculelor așchietoare este ascuțirea. Ea determină capacitatea de așchiere și calitatea suprafeței piesei

prelucrate cu ajutorul sculei respective.

Una din metodele folosite pentru ascuțirea sculelor uzate este și ascuțirea abrazivă. Ease deosebește prin universalitatea și simplitatea sa. Ascuțirea abrazivă se realizează cuajutorul corpurilor abrazive, care permit executarea ascuțirii oricărei scule așchietoare.Metoda abrazivă prezintă însâ anumite deficiențe. Granulele abrazive ale discului, avândviteze mari, întâlnesc în drumul lor tăișul sculei și provoacă în el știrbituri mici. Totodată, în

procesul de ascuțire se nasc temperaturi înalte cauzând uneori, apariția unei rețele demicrofisuri, pe suprafața de ascuțire.

Aceste deficiențe pot fi înlăturate parțial sau în întregime prin respectareaurmătoarelor condiții:

-alegerea corectă a caracteristicilor discurilor abrazive;-utilizarea la ascuțire a dispozitivelor necesare;

-alegerea regimului de ascuțire corespunzător materialului alezorului;

-aplicarea netezirii după ascuțire, pentru îndepărtarea stratului defect și pentru micșorareaasperităților pe tăișul și pe suprafețele active ale alezorului.

La ascuțirea alezoarelor se folosesc discuri abrazive de formă cilindrică. Ascuțireaalezoarelor se desfășoară în mai multe etape. Înainte de a începe ascuțirea propriu-zisă, serectifică suprafețele exterioare ale alezorului la dimensiunile indicate pe desenul de execuție

al sculei, pe o mașină de rectificat rotund exterior. După rectificarea părții de calibrare serectifică conul de atac al alezorului, iar apoi conul posterior. În final se rectifică conul de

protecție al alezorului pe o mașină de rectificat rotund universală.

După rectificarea suprafețelor exterioare se trece la ascuțirea feței de degajare afețelor de așezare a alezorului, pe o mașină de ascuțit universală.

Deoarece alezorul este o sculă de precizie si de finisare, este absolut necesar camașinile folosite pentru rectificarea și ascuțirea lui să fie în bună stare, astfel încât să nu seobțină ovalități, conicități, fărâmițituri ale dinților etc.



3

Capitolul I. Materiale utilizate la construcția sculelor așchietoare

In funcție de destinația lor, materialele utilizate la construcția sculelor așchietoare se pot clasifica în:

-materiale pentru construcția diferitelor elemente componente, cum ar fi corpul, partea de

orientare-fixare pe mașina unealta, elementele sistemului de fixare ale partii așchietoare pecorpul sculelor.

-materiale pentru partea așchietoare.

I.1Materiale utilizate la construcția alezoarelor

Materialele utilizate in prezent la construcția alezoarelor sunt oțelurile rapide șicarburile metalice sinterizate.

Oțelurile rapide fac parte din categoria oțelurilor înalt aliate de scule, însa sunt

prezentate separat de acestea datorita caracteristicilor tehnologice si de exploatare deosebitecare le recomanda aproape exclusiv pentru executarea sculelor așchietoare:

-duritate foarte mare, conservata la temperaturi ridicate (temperatura de termostabilitate de600...650°);

-o mare rezistența la uzura;

-comparativ cu alte oțeluri pentru scule, oțelurile rapide permit creșterea vitezei de așchierede 2...4 ori, asigurând mărirea durabilitații de 10...30 ori.

Elaborate pentru prima data in 1895(in uzinele Unieux din Franța),supuse încercărilor

de așchiere in 1898(de catre Taylor) ,oțelurile rapide au cunoscut mai multe etape de evoluție,in ceea ce privește compoziția chimica, din care se pot aminti:

-creșterea conținutului de C, Mo, V si mai ales Co.

Scaderea conținutului de W, compensata de creșterea conținutului de elemente dealiere mai puțin costisitoare (mai ales Co și Mo).



4

Tabelul 1.1 Principalele tipuri de oțeluri rapide

Marca

Principalele elemente de aliere[%]

Nr.DIN

TTs

Duritatea HRC

Principalele aplicații

C W Cr V Co D

C

D

R Rp1 0.901.00

9.0010.00

3.804.00

2.302.70

5.006.00

- 630 60 6366

cuțite,burghie,freze profilate,tarozi demașină,freze melc,cuțiteroată,cuțite

pieptene,severeRp2 0.750.83

17.5018.50

3.804.50

1.401.70

4.505.00

1.3255

640 60 6366

Rp3 0.70

0.78

17.50

18.50

3.80

4.50

1.00

1.20

- 1.3355

620 60 6366

cuțite dedegrosare,finisare,burghi

e,alezoare,freze,broșe,tarozide mașină,filiere cuM>1,freze melc,cuțiteroată,cuțite

pieptene,severe

Rp4 1.171.27

6.007.00

3.804.50

2.703.20

- - 620 63 6668

Rp5 0.860.94

6.007.00

3.804.00

1.702.00

- 1.3343

620 60 6366

cuțite de strung,burghieelicoidale,freze,tarozi

Rp9 0.951.03

2.703.00

3.804.50

2.202.50

- - 620 60 6366

Oțel economic pentru burghie și freze supuse lauzură în regim moderat

Rp10 0.780.86

1.502.00

3.504.20

1.001.30

- - 620 60 6366

oțel economic pentruscule cu regimuri deașchiere moderate,înmaterial cu duritate mică: cuțite,freze,burghie,scule

de filetat

Calitațile așchietoare ale oțelurilor rapide sunt imprimate de:

-compoziția chimica (in care se remarca procentul ridicat de elemente de aliere);

-tratamentul specific (care necesita temperaturi de călire foarte înalte si reveniri multiple);

-structura metelografică, hipereutectoidă si ledeburitică, in care principalele elemente dealiere (exceptând Co) formează cu carbonul diferite carburi complexe.

In vederea aprecierii si explicării performanțelor așchietoare, se consideră utilă prezentarea sintetică a influenței principalelor elemente de aliere din compoziția chimicaasupra caracteristicilor oțelurilor ra pide:



5

Carbonul este prezent in oțelurile rapide in intervalul 0,7...1,6%. Conținutul de carboninfluențează performanțele acestor oțeluri atât prin intermediul duritații soluției solide cât si

prin numărul de carburi pe care le poate forma cu elementele de aliere.

Wolframul este elementul de aliere principal al oțelurilor rapide elaborate pâna in anii

1950-1955, in care se regăsea in proporție de 12...20%.Acest element intră in compozițiacarburilor secundare foarte dure de tip MC, M6C si M2C (M reprezintă metalul ce se combinacu carbonul, putând fi W,Mo,V,Cr sau Fe).

Molibdenul a devenit, în ultimii ani, elementul de aliere principal al oțelurilor rapide.Oțelurile rapide cu conținut ridicat de molibden au o temperatură de călire mai redusădar si o tendința mai mare spre decarburare.

Vanadiul este unul din elementele de aliere importante ale oțelurilor superrapide.Conținutul sau in oțelul rapid trebuie sa fie corelat cu conținutul de C si cu alcelorlalte elemente de aliere.El intra în compoziția chimica a carburii complexe de tipMC(cea mai dura carbură, așa cum s-a precizat anterior) care are o influența deosebita asuprarezistenței la uzura.

Cobaltul este prezent in oțelurile rapide de înalta productivitate.Trebuie menționatfaptul că acest element mărește sensibilitatea la decarburare si fragilitatea oțelului.

În vederea obținerii unei stabilitați ridicate la cald, sculele așchietoare din oțelurirapide sunt supuse tratamentului termic de călire martensitică, urmat de reveniri multiple.

Carburi metalice sinterizate

Aceste materiale se obțin prin presarea si sinterizarea unor particule ale unor compușiduri, greu fuzibili (de obicei carburi metalice) și a unui liant metalic(de regulă cobalt, mai rar nichel).

Apărute in anii 1930, sculele realizate din aceste materiale s-au dezvoltatcontinuu,ajungând in prezent să reprezinte 60% din consumul la nivel mondial.

Extinderea utilizării carburilor metalice sinterizate la realizarea sculelor așchietoare sedatoreaza calitaților deosebite ale acestora, dintre care se pot aminti:

-temperatura de termostabilitate ridicată(750...1050° C);

-rezistența mare la uzură la cald;

- permit utilizarea unor viteze de așchiere de 2-5 ori mai mari in raport cu sculele din oțelrapid, conducând la creșterea, în aceeași masură a productivitații.

În funcție de conținutul si procentul carburilor ce intră în compoziția lor chimică,aceste materiale se împart în două categorii:

-carburi metalice sinterizate cu conținut ridicat de carbura de wolfram – WC-Co

-carburi metalice sinterizate cu conținut ridicat de carburi de wolfram, titan, tantal si niobiu – WC-TiC-TaC-NbC-Co.



6

Carburile metalice conferă materialului așchietor caracteristicile de duritate sirezistența la uzură, în timp ce liantul metalic îi asigură tenacitatea. Proprietățile fizico-mecanice ale acestor materiale sunt determinate de tipul carburilor din care sunt formate,

proporția liantului metalic și de structura microscopică.

În prezent standardele internaționale clasifică aceste materiale în trei grupe deutilizare:P, K și M, conform tabelului 1.2.

Tabelul 1.2 Grupe de carburi metalice sinterizate

-grupa P -pentru prelucrarea oțelului, culoarea marcajului roșie;

-grupa M –prelucrarea oțelurilor și fontelor, culoarea marcajului galbenă;

-grupa K – prelucrarea fontelor, culoarea marcajului roșie.

Gr.Iso Domeniu de utilizare Subgr. Tipul operației Carburi princip.

PPrelucrarea materialelor cuașchii de curgere:oțellaminat,turnat,inoxidabil,feritic

și martensitic,fontă maleabilăcu așchie lungă

0110

Finisare cu vitezefoarte mari,fără șocurisau vibrații

WC-TiC-

TaC(NbC)

20 Semifinisare cu viteze

mari,fără șocuri sauvibrații 304050

Degroșare cu vitezemijlocii simici,condiții grele deașchiere

M Prelucrarea materialelor cu prelucrabilitate redusă:oțelinoxidabil,austenitic,fontă aliată,fontămaleabilă,oțel refractar,aliaje

de Ti

1020

Semifinisare șifinisare cu viteze mariși foarte mari

WC-

TiC-TaC(NbC)

3040

Semifinisare șidegroșare cu viteze

medii și mari,pentruobținerea unor

productivități ridicate

K Prelucrarea materialelor cuașchie scurtă:fontăcenușie,fontă maleabilă cuașchie scurtă,oțelcălit,materialeneferoase,compozite,lemn

01 Finisare cu avansurimici și viteze foartemari

WC

10 Finisare cu avansurimici și viteze mari

20 Semifinisare cuavansuri și vitezemijlocii

3040

Degroșare cu avansurimari,viteze mici,încondiții grele deașchiere



7

Carburile metalice din clasa K sunt cele mai utilizate la construcția alezoarelor. Acestea au următoarele caracteristici: conținut scăzut de Co, conținut ridicat de carburi,duritate ridicatărezistență la încovoiere scăzută, rezistență la uzură ridicată și conductibilitatetermică ridicată.

I.2 Supraacoperirea sculelor așchietoare

In vederea ameliorarii per f ormantelor aschietoare, sculele realizate din otelrapid (HSS), carburi metalice sinterizate (CMS) si materiale mineralo-ceramice suntdeseori supraaco perite.

Straturile de acoperire actionează ca o barieră chimică si termincă intre sculă sisemifabricat, mărind rezistența la uzură a sculei, imbunătățeste inerția chimică a materialuluiașchietor, reduce volumul tăisului de depunere , micșorează frecarea dintre sculă si așchie,contribuind in acest fel la micșorarea fortei de așchiere. De asemenea, sculelesupraacoperitepot fi utilizate la viteze de așchiere mai mari si pot avea durabilități

superioare celor fără supraacoperiri.

Figura 1.1

Comparație intre vitezele de așchiere ale materialelor supraacoperite

Există o serie de estimări care apreciază că în jur de 70 % din plăcuțele așchietoareutilizate la strunjire, 25 % din cele utilizate la frezare și până la 80 % din totalul plăcuțelor sunt supraacoperite.

Performanțele stratului de acoperire sunt influențate de o serie de factori, cum ar fi:grosimea, duritatea, compatibilitatea chimică, și adeziunea la interfața cu materialul de bază,structura cristalină, stabilitatea termică și chimică, modulul de elasticitate, rezistența la

rupere, rezistența la uzură, conductibilitatea termică, stabilitatea la difuzie, proprietățileantifricțiune.



8

Trei din cele mai comune materiale utilizate la supraacoperirea materialelor așchietoare sunt TiN, TiC si Al2O3 . Cel mai adesea se

menționează ca TiC este cel mai dur , ca Al2O3 este cel mai inert chimic, iar TiNeste un mater ial ale cărui caracteristici combină avantajos proprietățile

celorlalte două. Cel mai adesea, materialele de supraacoperire cu duritate maximă

sunt indicate pentru cazul in care uzura sculei se manifestă pe fața de asezare,iar cele cu inertie chimica maximă, in cazul uzurii feței de degajare si a celei de

oxidare.

În prezent există mai multe procedee de aplicare a acestor straturi suplimentare, ce pot ficlasificate fie ca depunere chimică de vapori, fie ca depunere fizică de vapori.

Primele supraacoperiri ale sculelor din carburi metalice sinterizate au fost realizate laînceputul anilor ’70 prin procedeul CVD. Procedeul CVD constă în descompunerea chimică agazelor din atmosfera reducătoare (hidrogen) a unui cuptor special și în reacția chimică aunora din produșii de descompunere cu stratul superficial al sculei așchietoare.



9

Capitolul II. Stadiul actual privind tehnica pentru ascuțirea alezoarelor

2.1 Alezoarele

Alezoarele sunt scule destinate prelucrării găurilor cilindrice sau conice, realizate prin burghiere, strunjire sau adâncire, in scopul creșterii preciziei dimensionale si geometrice

a semifabricatului.

Operația de alezare se poate desfașura in una sau mai multe faze, preciziadimensională si geometrică a semifabricatului crescând odată cu numărul acestora.În acestsens, prelucrarea cu un singur alezor asigura obținerea unor dimensiuni ce se pot incadra în

preciziile 9...7 ISO, în timp ce prelucrarea in doua faze (degroșare și finisare), in preciziile8...6 ISO.

Termenul de “alezoare” provine din limba franceză, unde se întâlnește denumirea“aleser”, care, în franceza veche, era sub forma “alise”, cu înțelesul de “a scurta”, sau de “aajusta”.

În limba engleză, pentru „alezor” se utilizează expresia “reamer”, cu înțelesul delărgitor de alezaje, fără a se reflecta aspectul operației, aceea de finisare.

În limba germană, operația “alezare” este denumită “reiben”, cu înțelesul de “a freca,a răzui sau a rade”.

Se poate afirma că în majoritatea limbilor denumirea dată operației de alezare reflectăconținutul operației, de finisare. Din punct de vedere constructiv alezoarele derivă dinadâncitoare, modificându-se în funcție de noile condiții și cerințe care se impun. Astfeladaosul de prelucrare la alezare va fi mult mai mic, fiind de ordinul 0,1…0,3 mm, așchiilevor fi mult mai puțin voluminoase, drept pentru care alezorul va fi prevăzut cu canale pentru

cuprinderea și conducerea așchiilor mult diminuate față de lărgitor.Prin urmare, la acelașidiametru, alezorul va avea un număr mai mare de dinți.

2.2 Clasificarea alezoarelor:

Alezoarele utilizate in mecanica fină se pot clasifica după:

destinație: -alezoare pentru alezaje cilindrice;

-alezoare pentru alezaje conice.

modul de acționare: -alezoare de mașină;

-alezoare de mână.

materialul așchietor: -din oțel carbon de scule;

-din oțel rapid;

-din carburi metalice sinterizate.

direcția dintilor: -cu dinți drepți;

-cu dinți inclinați;

forma cozii: -cilindrică cu capăt pătrat de antrenare;



10

-cilindrică îngroșată;

-cilindrică normală.

forma secțiunii transversale a părții transversale a părții așchietoare:

-semicirculară cu fațetă cilindrică;

-semicirculară fără fațete;

-triunghiulară;

- pentagonală;

-cu canale;

în funcție de construcție: -alezoare monobloc;

-alezoare cu dinți demontabili din oțel rapid; -alezoare cu plăcuțe din carburi metalice lipite;

-alezoar cu dinți demontabili, armați cu placuțe dincarburi

metalice.

dupa posibilitatea de reglare a diametrului: -alezoare fixe;

-alezoare reglabile.

2.3 Parțile componente ale alezoarelor:

l1 - partea de atac;

l2 - partea de calibrare;

l3 - partea așchietoare (utilă);

l4 - degajarea alezorului;

l5 - coada alezorului;

l6 - partea de antrenare.



11

Figura 2.1

Părțile componente ale alezoarelor

2.4 Parametri geometrici ai alezoarelor

Construcția alezoarelor utilizate în mecanica fină este influențată de modul deacționare (manual sau mecanic) și, în mod deosebit, de dimensiunile lor.

Pentru stabilirea valorilor optime ale parametrilor geometrici constructivi se iau înconsiderare precizia dimensională, precizia geometrică a suprafeței așchiate precum șirezistența și rigiditatea sculei așchietoare.

Partea de atac este caracterizată prin unghiul de atac K, sau unghiul de vârf 2K, prinunghiul de așezare α și prin lipsa fațetelor de ghidare e.

În cazul alezoarelor semicirculare, unghiul de așezare se realizează prin executarea părții de atac sub forma unui con excentric în raport cu partea de calibrare.

Mărimea unghiului de atac influențeaza direct secțiunea transversală a așchiei,raportul dintre com ponentele forței de așchiere, conform relației:

Fx = F * sin K și lungimea de contact între partea așchietoare si semifabricat, dată de relația:

l = α p* cotgK

Astfel, odată cu creșterea unghiului K crește raportul dintre grosimea și lățimeaașchiei, scade comprimarea plastică, momentul de torsiune, componenta radială Fy și creștecomponenta axială Fx.



12

Figura 2.2Influența unghiului K asupra procesului de alezare

Scăderea componentei Fy are, pe de o parte, un efect pozitiv asupra precizieidimensionale a suprafeței prelucrate (datorită scăderii deformației elastice a acesteia) și , pede altă parte, unul negativ(prin scăderea preciziei de centrare în faza de pătrundere înașchiere).

Geometria alezoarelor se stabilește în funcție de felul alezajelor (străpunse sauînfundate), de natura materialului supus prelucrării (oțel, fontă sau materiale neferoase) și detipul alezorului (de mână sau de mașină) etc.

Astfel geometria alezoarelor de mână se prezintă ca în figura 2.3 și figura 2.4 ,în douăvariante: normală și specifică unor condiții tehnologice de utilizare.

Figura 2.3

a)varianta normală



13

Figura 2.4

b) varianta de execuție admisă pentru unele condiții de utilizare

Pentru alezoarele de mașină, folosite la prelucrarea fontei și a oțelurilor forma geometrică a părții active a dinților, în cazul alezării unei găuri străpunse, se prezintă ca în figura 2.5.

Figura 2.5

a) varianta normală



14

Figura 2.6

b) varianta de execuție admisă pentru unele condiții de utilizare

La prelucrarea alezajelor străpunse, executate din piese din materiale neferoase, sefolosește forma alezoarelor din figura 2.7. În cazul prelucrării alezajelor înfundate formageometrică a părții active a dinților alezoarelor se prezintă ca în figura 2.8.

Figura 2.7



15

Figura 2.8

La toate alezoarele, atât cu dinți drepți cât și cu elice, tăișurile conului de atac nu aufațete de conducere, fiind ascuțite în funcție de calitatea materialului de prelucrat. Pe această

porțiune unghiul de degajare se alege între 0° și 7°, în funcție de natura materialului de prelucrat, iar unghiul de așezare între 5° și 10°. Pe partea de conducere unghiul de degajare

este cuprins între 0° și 7°, iar unghiul de așezare între 3° și 6°, ce se realizează după fațetacilindrică de conducere f.

Conul de atac influențează în cea mai mare măsură calitatea suprafeței prelucrate, precum și precizia găurii alezate. Din această cauză la proiectare se acordă o atenție deosebităstabilirii corespunzătoare a formei sale geometrice, cât și în ceea ce privește valorileelementelor componente.

În figura 2.9 se arată principalele forme constructive ale conului de atac, folosite pentrualezoarele de mașină, astf el:

forma a a conului de atac este adecvată pentru toate materialele în special la prelucrareagăurilor înfundate;

-forma b este adecvată pentru materialele care dau așchii lungi și scurte, cu rezistență medie:oțel, alamă, fontă precum și pentru prelucrarea cu avansuri mijlocii și mari, în special aalezajelor străpunse;

Figura 2.9

Formele conului de atac



16

-forma c cu ascuțire suplimentară a tăișului, înclinat la unghiul λ = 10° ...15°, se utilizeazănumai pentru materiale ce produc așchii lungi și care se evacuează în direcția avansului.Această formă, ca și conurile de atac a alezoarelor cu dinți în elice pe stânga, se executăîntotdeauna cu un con lung; în cazul unui con scurt, forța de avans a acestor alezoare ar fi

prea mare, iar condițiile de așchiere, după cum se știe, nu sunt favorabile;

-forma d poate realiza, în cazul unei ascuțiri corecte, suprafețe foarte netede la materiale curezistență mică și care produc așchii lungi.

În general, la alezoarele de mașină, conul de atac trebuie să fie mai scurt, ϰ =15°...45°, pentru prelucrarea oțelului, fig 2.10 a, și mai lung (ϰ = 4°...30°) pentru fontă, fig2.10 b.La un con de atac lung pentru oțel, așchia ar rezulta cu o lățime mare, suprasolicitândalezorul; conul de atac nu poate fi însă nici prea scurt, întrucât poate provoca trepidații. Lafontă conul de atac lung realizează un alezaj mai neted și nu are efectul nefavorabil ca încazul prelucrării oțelului, deoarece fonta fiind casantă, așchia detașată nu este de tipul celor de curgere ca la oțel, ci de tipul așchiilor de forfecare.

Figura 2.10

La alezoarele înfundate, conul de atac trebuie să fie cât se poate de scurt, pentru toatematerialele (ϰ = 45°), în așa fel încât prelucrarea să se realizeze pe întreaga lungime aalezajului. La aceste alezoare porțiunea de trecere a conului de atac spre fațetele cilindrice serotunjește ceea ce are drept rezultat creșterea calități supreafeței prelucrate.

Teșirea la 45°, la forma b a conului de atac, nu are influență asupra procesului deașchiere și are rol de protecție contra deteriorărilor accidentale.

Întrucât conul de atac execută lucrul de așchiere propriu-zis, partea cilindrică aalezorului are rol de calibrare și se realizează cu o ușoară conicitate inversă, figura 2.11.



17

Figura 2.11

Conicitatea inversă a porțiunii cilindrice este necesară îndeosebi la alezoarele demașină. La alezoarele fără conicitate inversă ar putea să apară cazul indicat în fig 2.10 b ,lacare suprafața mărită de contact se datorează uzurii rapide a porțiunii cilindrice fapt ce ducela scăderea diametrului exterior sub cotă și ca atare la înlocuirea sa.

La alezoarele de mână, conul de atac trebuie să fie mai lung decât la alezoarele demașină, pentru a le putea introduce în gaură, iar conicitatea inversă este foarte mică și poateîncepe imediat după terminarea conului de atac. Lungimea conului de atac la aceste alezoarereprezintă până la 1/3 din lungimea totală a dinților, iar conicitatea inversă pe toată lungimeadintelui se ia de circa 0,005...0.01 mm.

La alezoarele de mașină, conicitatea inversă începe după o porțiune cilindrică adiametrului exterior și se ia de circa 0,04...0,06 mm.

2.5 Particularități ale alezoarelor cu dimensiuni cuprinse intre 2 și 10 mm

Alezoarele cu dimensiuni cuprinse între 2 și 10 mm sunt următoarele: alezoare cilindrice de mână; alezoare conice de mână; alezoare cilindrice de mașină cu coadă cilindrică; alezoare cilindrice de mașină cu coadă conică; alezoare pentru găuri de nit.

Alezoarele cilindrice de mână (figura 2.12) cu diametre cuprinse între 2 și 50 mm, cucoadă cilindrică si capăt pătrat de antrenare. Conul de atac este lung iar unghiul k se alegeîntre 0°30’ și 3°. Din acest motiv ele nu pot fi utilizate la alezarea găurilor nestrăpunse.Canalele alezoarelor pot fi drepte sau elicoidale cu elicea pe stânga, având unghiul deînclinare egal cu 8° ... 10° și împărțirea inegală a dinților. Aceste alezoare se exeută de obiceidin otel rapid Rp 4.



18

Figura 2.12

Principalele dimensiuni ale alezoarelor cilindrice de mână sunt prezentate în tabelul2.1.

Tabelul 2.1

D

mm

L

mm

l

mm

a

mm

h

mm

Număr

dinți

Greutate

kg2 50 25 1,60 6 4 0,001

2,2 54 27 1,80 6 4 0,0012,5 58 29 2,00 6 4 0,0022,8 62 31 2,24 6 4 0,0023,0 62 31 2,24 6 4 0,0033,5 71 35 2,80 6 4 0,0044,0 76 38 3,15 6 4 0,0054,5 81 41 3,55 6 4 0,0075,0 87 44 4,00 6 4 0,010

5,5 93 47 4,50 6 4 0,0136,0 93 47 4,50 6 6 0,0176,5 100 50 5,00 6 6 0,0237,0 107 54 5,60 6 6 0,0287,5 107 54 5,60 6 6 0,0318,0 115 58 6,30 6 6 0,0368,5 115 58 6,30 6 6 0,0419,0 124 62 7,10 6 6 0,051

10,0 133 66 8,00 6 6 0,067

Alezoarele cilindrice de mașină se execută ca alezoare fixe sau reglabile, cu coadă saucu alezaj având tăișurile din oțel rapid sau carburi metalice în construcții monobloc sauasamblate.

Alezoarele cilindrice de mașină cu coadă se construiesc în funcție de mărimeadiametrului exterior și de natura materialului prelucrat, în întregime din oțel rapid, sudate capla cap cu dinți dintr -o bucată sau demontabili, din oțel rapid sau carburi metalice.

Alezoarele cu coadă executate în întregime din oțel rapid au diametrul exterior relativmic, până la 10 mm și pot si alezoare cilindrice cu coadă cilindrică fig 2.13 sau coadă conicăfigura 2.14.



19

Figura 2.13

Alezoare cilindr ice cu coadă cilindrică

Figura 2.14

Alezoare cilindrice cu coadă conică



20

Principalele dimensiuni ale alezoarelor cilindrice de mașină cu coadă cilindrică sunt prezentate în tabelul 2.2.

Tabelul 2.2

Dmm

Lmm

lmm

dmm

Număr dinți Greutatekg

2,0 49 11 2,0 4 0,0012,2 53 12 2,2 4 0,0012,5 57 14 2,5 4 0,0022,8 61 15 2,8 6 0,0033,0 61 15 3,0 6 0,0033,2 65 16 3,2 6 0,0043,5 70 18 3,5 6 0,0054,0 75 19 4,0 6 0,0064,5 80 21 4,5 6 0,0095,0 86 23 5,0 6 0,0115,5 93 26 5,5 6 0,0136,0 93 26 6,0 6 0,0207,0 109 31 7,0 6 0,0288,0 117 33 8,0 6 0,0359,0 125 36 9,0 6 0,050

10,0 133 38 10,0 6 0,064

Principalele dimensiuni ale alezoarelor de mașină cu coadă conică sunt prezentate întabelul 2.3

Tabelul 2.3

Dmm

Lmm

lmm

Morse Număr dinți Greutatekg

5,0 133 23 1 6 0,0586,0 138 26 1 6 0,0637,0 150 31 1 6 0,0688,0 156 33 1 6 0,0769,0 162 36 1 6 0,085

10,0 168 38 1 6 0,095



21

Figura 2.15

Alezoare conice de mână

Principalele dimensiuni ale alezoarelor conice de mână sunt prezentate în tabelul 2.4.

Tabelul 2.4

Dmm

Lmm

L3mm

L1mm

d1mm

amm

D1mm

Număr dinți

Greutatekg

3 80 5 58 4,0 3,15 4,06 4 0,0044 93 5 68 5,0 4,0 5,26 4 0,0085 100 5 73 6,3 5,0 6,36 5 0,0176 135 5 105 8,0 6,3 8,0 6 0,0278 180 5 145 10,0 8,0 10,8 6 0,0610 215 5 175 12,5 10,0 13,4 6 0,102

Alezoarele conice figura 2.14 se folosesc la prelucrarea găurilor cu diverse valori aleconicității și anume: 1 : 50, 1 :30, conuri morse, conuri metrice,etc. Aceste alezoare lucreazăîn condiții mult mai grele decât cele cilindrice deoarece așchiază cu toată lungimea tăișului

principal.

2.6 Elementele constructive ale alezoarelor

Principalele elemente constructive ale alezoarelor sunt următoarele:

diametrul exterior; numărul de dinți; profilul dinților; geometria tăișurilor.



22

Stabilirea diametrului alezorului

Stabilirea diametrului alezorului este atât o problemă tehnică cât și una economică, deoarecetrebuie avute în vedere următoarele criterii:

-să permită obținerea in condiții de maximă siguranță a preciziei dimensionale si geometricea suprafeței prelucrate pe toată durata de viață a sculei (în limita rezervei de reascuțire);

-să permită un număr cât mai mare de reascuțiri.

Figura 2.16

Stabilirea diametrului alezorului

Diametrul nominal al alezorului DnA precum si poziția câmpului său de toleranță TA sestabilesc conform figurii 2.16 în care:

-TP –câmpul de toleranță al alezajului ce trebuie prelucrat, limitat de ESp și EIp.

-TA – câmpul de toleranță al alezorului, divizat în TEA , toleranța de execuție a alezorului șiR AA, rezerva de reascuțire a alezorului;

-Dnp – diametrul nominal al alezajului ce trebuie prelucrat;

-Δmax-lărgirea maxima a alezajului prelucrat,dependent de condițiile de prelucrare (materialulsemifabricatului, geometria alezorului, prezența lichidelor de racier -ungere, poziția relative aaxei alezorului și a găurii de prelucrat), diametrul alezorului și precizia găurii prelucrate.

-Δmin – lărgirea minima a alezajului prelucrat, dependent de aceleași condiții ca și Δmax.

Conform figurii 2.15 ,diametrul nominal al alezorului se stabilește cu ajutorul relației:

DnA = Dnp Esp - Δmax



23

După cum se observă, toleranța alezorului TA se amplasează astfel încât să fie posibilă încadrarea în toleranța alezajului final TP atât a sculei noi(ținându-se seama de Δmax )cât și a sculei aflate la limita inferioară a duratei totale de viață(ținându-se seama de Δmin).

Toleranța alezorului TA este împărțită în două zone, respectiv toleranța de execuție a

alezorului(TEA, care se trece pe desenul de execuție al sculei) și rezerva de reascuțire R AA .Dacă amplasarea relativă a câmpurilor de toleranță este o problemă relativ simpla, apreciereamărimilor Δmax și Δmin este una delicată,necesitând uneori efectuarea unor încercăriexperimentale.

În majoritatea cazurilor (materiale cu duritate medie, unghiuri de degajare nule pentru alezor,scule reascuțite exclusiv pe fața de așezare a conului de atac), literatura de specialitate admite

pentru Δmax valoarea de 15% TP, astfel încât dimensionarea alezorului se poate realizaconform relației:

DnA = (Dnp Esp – 0.15 * TP)-0.35Tp

După cum se observă, această relație nu ia în considerare influența Δmin asupra preciziei deexecuție, din acest motiv putând rezulta un consum exagerat de scule datorită micșorăriirezervei de reascuțire a alezorului.

Numărul de dinți al alezoarelor se stabilește în funcție de materialul de prelucrat și detipul alezorului, având în vedere ca la mărirea numărului de dinți se măresc forțele deașchiere, dar se îmbunătățește ghidarea sculei și în consecință și calitatea suprafeței

prelucrate.

Pentru stabilirea aproximativă a numărului de dinți al alezoarelor în general se potutiliza relațiile empirice:

z = 1,5 * d0,5 + 2 pentru materiale tenace

z = 1,5 * d0,5 + 4 pentru material casante.

Se recomandă ca numărul de dinți al alezoarelor să fie par, pentru a permitemăsurarea diametrului cu ajutorul micrometrului.Pentru a se asigura o mai bună conducere laangajare, alezoarele de mână se construiesc cu un număr mai mare de dinți decât cele demașină.

Numărul de dinți este și în funcție de construcția alezoarelor și anume: alezoarele fixe

se execută cu număr mai mare de dinți decât cele reglabile, întrucât la acestea din urmă,numărul mare de dinți ar duce la slăbirea rezistenței corpului sculei.

Profilul dinților alezoarelor se stabilește în funcție de diametrul exterior.Astfel pentrualezoare cu diametrul până la 20 mm este plan (figura 2.17a) iar pentru diametre peste 20 mmeste concav (figura 2.17b).



24

Figura 2.17

Profilul dinților alezoarelor Aceste profile se obțin prin frezare, primul cu ajutorul unor freze unghiulare, iar al

doilea cu ajutorul unor freze profilate cu dinți detalonați.

2.7 Ascuțirea, reascuțirea si supraascuțirea sculelor

Stabilirea unei scheme raționale pentru operațiile de ascușire si reascuțire este o problemă de maximă importanță atât pentru proiectarea cât și pentru exploatarea unei sculeașchietoare.Prin schema de ascuțire se influențează atât durata totală de viață a sculei cât șicosturile de exploatare.

În cazul reascuțirii sculelor supraacoperite trebuie ținut seama de faptul căîndepărtarea stratului superficial conduce la micșorarea performanțelor așchietoare. Înasemenea situații se poate adopta fie varianta reducerii cu 20% a regimului de așchiere alsculei reascuțite, fie varianta refacerii supraacoperirii.

Deși asemănătoare din punct de vedere tehnologic, cele trei operații se deosebesc prinlocul pe care îl ocupă în traseul tehnologic de realizare al sculei așchietoare:

ascuțirea se execută de către producătorul sculei, fiind operația finală de imprimare prin abrazare a unei anumite calități și anumitor valori pentru unghiurile constructiveale unei scule așchietoare noi;

reascuțirea se realizează de către utilizatorul sculei și constă in restabilirea calităților așchietoare ale sculei uzate;

supraascuțirea este o operație suplimentară de ascuțire, care urmează unei operații deascuțire sau reascuțire și care are drept scop modificarea geometriei sculei în vedereaadaptării acesteia la condiții particulare de exploatare; de obicei urmează unui procesde optimizare și constă în realizarea diferitelor fațete, praguri sau canale.



25

Figura 2.18

Variante de reascuțire a sculelor

În funcție de suprafața sculei de pe care se îndepărtează material prin abrazare, reascuțirease poate realiza pe fața de așezare (figura 2.18a), pe fața de degajare (fig 2.18b) sau peambele suprafețe active (fig 2.18c).

Schema de reascuțire influențează rigiditatea dintelui și capacitatea canalelor pentrucuprinderea și evacuarea așchiilor, după cum urmează:

prin îndepărtarea materialului de pe fața de așezare crește rigiditatea dintelui (scaderapid înalțimea, H1<H și crește lățimea dintelui, c1>c) reducându-se progresivvolumul canalului pentru evacuarea așchiilor;

îndepărtarea materialului de pe fața de degajare determină scăderea ușoară a înălțimiidintelui și accentuată a lățimii acestuia (c1<c), influențând negativ rigiditatea dinteluiși pozitiv capacitatea de evacuare a așchiilor;

schema de reascuțire simultană combină avantajele si dezavantajele celorlalte douăvariante, apărând suplimentar și dezavantajul creșterii costurilor operației dereascuțire.

La alegerea schemei de reascuțire trebuie avut în vedere modul de manifestare a uzuriisculei. Astfel, în cazul in care uzura dominantă se manifestă pe fața de așezare a sculei, esteratțional ca reascutirea sa să se realizeze pe fața de așezare (fig 2.19a).În acest caz, prinreascuțire trebuie îndepărtat un strat a cărui grosime minimă se poate determina cu relația:

Δa = ha * tgα + C,

În care ha este mărimea fațetei de uzură de pe fața de așezare iar C este o grosimesuplimentară minimă de 0,02-0,05 mm.



26

Figura 2.19Alegerea schemei de ascuțire în funcție de uzura dintelui

În cazul în care ascuțirea feței de așezare nu se poate realiza din motive tehnologice(cazul sculelor profilate, la care fața de așezare este detalonată după o spirală arhimedică),îndepărtarea aceleiași fațete de uzură ha necesită abrazarea unui strat de material Δd, a căruigrosime este mult mai mare în raport cu Δa. Rezultă de aici că sculele la care îndepărtareafațetei de uzură de pe fața de așezare se realizează prin ascuțirea exclusivă a feței dedegajare(frezele disc profilate, frezele melc profilate, sculele la care trebuie asigurată

stabilitatea dimensiunii transversale, ș.a) trebuie reascuțite cât mai des, pentru ca grosimeastratului Δd să nu capete valori exagerate, care să afecteze semnificativ numărul total dereascuțiri posibile.

În cazul în care uzura este localizată pe fața de degajare, varianta rațională dereascuțire este cea pe fața de degajare (fig 2.19 b) care asigură o grosime minimă Δd amaterialului ce trebuie înlăturat. După cum rezultă din figura, încercarea de îndepărtare acraterului aflat la distanța KB de tăișul sculei conduce la micșorarea drastică a înălțimiidintelui și la modificarea semnificativă a dimensiunii transversale a sculei.

Cum în cele mai frecvente situații uzura se manifestă pe ambele suprafețe, apare ca

rațional și economic, din punctul de vedere al argumentelor prezentate mai sus, ca reascuțireasă se realizeze pe ambele suprafețe, conform schemei din figura 2.20 prin înlăturarea de pefiecare suprafață a câte unui strat de material de grosime Δa și Δd.



27

Figura 2.20

Reascuțirea simultană a ambelor suprafețe active ale sculei

Reascuțirea simultană a celor două suprafețe active ale sculei are ca efect deplasareatăișului sculei după o direcție înclinată cu unghiul θ în raport cu planul de bază.

Cunoașterea acestui unghi prezintă un interes special în cazul sculelor armate prin brazare, când în vederea evitării abrazării intregii suprafețe de degajare a sculei si pentru omai buna utilizare a rezervei de reascuțire placuța aschietoare se înclină suplimentar cu ununghi θ1, măsurat în raport cu planul de bază al acesteia(figura 2.21).Drept urmare, lățimeafeței de degajare este limitată la valoarea l1, dar care trebuie refăcută după un anumit număr de reascuțiri.

Figura 2.21

Aplicații ale direcției după care se deplasează tăișul

la reascuțirea simultană a fețelor active



28

2.8 Ascuțirea si reascuțirea alezoarelor

Ascuțirea alezoarelor se desfășoară în mai multe etape. Înainte de a începe ascuțirea propriu-zisă, se rectifică suprafețele exterioare ale alezorului la dimensiunile indicate pe

desenul de execuție al sculei, pe o mașină de rectificat rotund exterior. După rectificarea părții de calibrare, (utilizând schema de reglaj prezentată în figura 2.22 ) se rectifică conul deatac al alezorului (prin înclinarea mesei mașinii de rectificat cu valoarea unghiului de atac),iar apoi conul posterior (înclinând masa mașinii de rectificat în sens opus cu unghiul conului

posterior). În final se rectifică conul de protecție al alezorului pe o mașină de rectificat rotunduniversală (înclinând axul broșei port- piatră cu semiunghiul conului de protecție).

Figura 2.22

După rectificarea suprafețelor exterioare se trece la ascuțirea feței de degajare a fețelor deașezare a alezorului, pe o mașină de ascuțit universală.

Deoarece alezorul este o sculă de precizie si de finisare, este absolut necesar camașinile folosite pentru rectificarea și ascuțirea lui să fie în bună stare, astfel încât să nu seobțină ovalități, conicități, fărâmițituri ale dinților etc.

Ascuțirea alezoarelor se execută atât pe fața de așezare cat și pe cea de degajare,impunându-se obținerea unor rugozități foarte mici(R α=0,4...0,2µm), necesare pentrurealizarea unor valori minime pentru raza de ascuțire a tăișului.

Fața de degajare a alezoarelor cu dinți drepți se poate ascuți cu suprafața plană sau cusuprafața conică a unui disc a braziv în formă de taler (figura 2.23 ). Reglajul este în funcțiede forma suprafeței discului abraziv folosit la ascuțirea alezorului.



29

Figura 2.23

Dacă alezorul are unghi de degajare nul, iar ascuțirea se face cu suprafața plană adiscului abraziv, reglajul se face astfel ca suprafața activă a discului abraziv să coincidă cu

planul axial al alezorului (figura 2.23a ). Dacă ascuțirea se realizează cu suprafața conică adiscului abraziv, poziția relativă dintre alezor și discul abraziv este cea prezentată în figura2.23 b . În acest caz alezorul se rotește în jurul axei proprii cu unghiul φ , iar suprafața conicăa discului abraziv se așează în contact cu fața de degajare a sculei.

În cazul în care alezorul este prevăzut cu unghiul de degajare pozitiv, iar ascuțirea serealizează cu suprafața plană a discului abraziv, planul axial al alezorului se deplasează înraport cu suprafața plană a discului abraiv cu mărimea H(figura 2.24 a), care se calculează cu

relația :

H =

unde:

-H este mărimea deplasării;

-D este diametrul alezorului;

-γ0 este unghiul de degajare al alezorului.



30

Figura 2.24

Dacă ascuțirea feței de degajare a alezorului cu unghi de degajare pozitiv se realizează cu partea conică a discului abraziv (discul abraziv având unghiul conului φ) , alezorul se roteșteîn jurul axei proprii cu unghiul γ + γ0 iar discul abraziv se deplasează față de planul axial alalezorului până ce generatoarea conului abraziv devine în contact cu fața de degajar e a sculeiascuțite (figura 2.24 b).

Fața de așezare a alezorului se realizează cu suprafața plană a discului abraziv (figura2.25).Se ascute la început fața de așezare pe porțiunea de calibrare și pe conul posterior alalezorului. Unghiul de așezare α0 se realizează prin deplasarea tăișului alezorului față de

planul axial (figura) cu mărimea H, calculată cu relația :

H =D/2*sinα0



31

Figura 2.25

Ascuțirea feței de așezare a alezoarelor se recomandă să se facă cu un disc conic, pentru micșorarea suprafeței de contact și a încălzirii alezorului este necesar ca discul deascuțit să se încline față de suprafața care se ascute cu 1-2°.

În timpul ascuțirii feței de așezare a alezorului , fața de degajare a acestuia se spr ijină pe un opritor (figura 2.25). Poziția corectă a vârfului alezorului se asigură cu ajutorulopritorului, care trebuie să fie fixat cât mai aproape de vârful dintelui ce se ascute. Opritorulse fixează cu ajutorul unui dispozitiv special prin măsurători obișnuite.

Ascuțirea feței de așezare a alezorului, pe partea de calibrare și pe conul posterior, seface astfel să rămână o fațetă cilindrică f = 0,1...0,2 mm în lungul tăișului (figura 2.26).Întrucât fața de așezare a alezorului se realizează în aceeași fază de ascuțire atât pe partea decalibrare cât și pe conul posterior, lățimea fațetei f scade pe conul posterior spre coadaalezorului (datorită conicității inverse a conului posterior), ceea ce nu prezintă însă nici undezavantaj în timpul exploatării alezorului.



32

Figura 2.26

Fața de așezare pe conul de atac al alezorului se ascute tot cu suprafața plană adiscului abraziv, coborârea tăișului alezorului față de planul axial al acestuia calculându-se curelația:

H =D/2*sinαc

unde αc este unghiul de așezare pe conul de atac al alezorului.

Ascuțirea feței de așezare a conului de atac este terminată când dispare fațetacilindrică de pe conul de atac. Întrucât practic este imposibil de realizat acest lucru, ascuțirease consideră terminată când fațeta f de pe conul de atac are lățimea de cel mult 0,05 mm.

Conul de protecție al alezorului se ascute în condiții identice cu ascuțirea conului deatac.

Reascuțirea alezorului se face prin ascuțirea feței de așezare pe conul de atac. Fața dedegajare a alezorului se ascute în cazuri excepționale, numai dacă tăișul alezorului s-a știrbitcomplet în timpul utilizării.

Reascuțirea fețelor de degajare se practică numai în cazul în care tăișul sculei este

deteriorat pe toată lungimea sa. Operația se execută cu partea frontală a unui corp abraziv tipconic(în cazul alezoarelor cu dinți drepți – figura 2.27a ) sau cu partea conică(în cazulalezoarelor cu dinți elicoidali - figura 2.27 b ).În ambele cazuri trebuie evitată îndepărtareaunui strat prea mare de material, astfel încât să nu se micșoreze exagerat de mult lățimea e afațetei cilindrice de ghidare.



33

Figura 2.27

Ascuțirea alezoarelor cu dinți elicoidali

Alezoarele elicoidale se ascut în mod similar, doar că ascuțirea feței de degajare se poate face numai cu suprafața conică a discului abraziv. Masa mașinii, pe care se fixeazăalezorul între vârfuri, se înclină cu unghiul elicei dinților astfel ca axa de rotație a disculuiabraziv să fie normală pe elicea dinților.

În timpul ascuțirii feței de degajare și a feței de așezare ,alezorul execută o mișcareelicoidală. Această mișcare elicoidală se realizează prin menținerea contactului între fața dedegajare a alezorului și palpator în timpul deplasării mesei longitudinale a mesei mașinii deascuțit.

Atât la ascuțirea suprafeței de degajare, cât și a suprafeței de așezare, alezorul cucoadă se așează direct între vârfurile mașinii de ascuțit, iar alezorul cu gaură se montează peun dorn care se fixează de asemenea între vârfurile mașinii. În cazul alezoarelor cu canale,metoda cea mai raționala de exploatare o constituie reascuțirea pe fața de așezare a conului deatac.

Alegerea discului abraziv

Calitatea suprafeței obținute în timpul ascuțirii este funcție, în primul rând, decalitatea discului abraziv utilizat.

Discurile abrazive se caracterizează prin natura și mărimea granulelor abrazive,calitatea liantului, respectiv duritatea corpului abraziv.

Forma și dimensiunea discului abraziv se alege funcție de forma, mărimea șimaterialul sculei de ascuțit, precizia și calitatea suprafeței de realizat, productivitatea impusăoperației de ascuțire, turația arborelui principal a mașinii de ascuțit.



34

Pentru ascuțirea alezoarelor executate din oțel carbon pentru scule sau oțel rapid sefolosesc discuri abrazive din electrocorindon sau nitrură cubică de bor, iar ascuțireaalezoarelor armate cu plăcuțe din carburi metalice se face cu discuri abrazive din carcură desiliciu sau discuri cu diamant.

Cu creșterea granulației și durității discului abraziv crește productivitatea prelucrăriidar calitatea suprafeței obținute se inrăutățește. Pentru a obține atât o productivitate ridicatăcât și o calitate superioară a suprafeței prelucrate, ascuțirea se desfășoară în două faze:ascuțirea de degroșare și ascuțirea de finisare.

La ascuțirea alezoarelor din oțel rapid se utilizează discuri abrazive M6o pentrudegroșare și K 25 pentru finisare, cu liant ceramic.

Durabilitatea oricărei scule crește cu creșterea calității suprafețelor de degajare și deașezare. Din acest motiv este bine ca după operația de ascuțire fața de degajare și fața deașezare a sculelor să fie supusă unor operații de netezire, de lepuire, suprafinisare,vibronetezire etc.

2.9 Descrierea maşinilor de ascuţit universale

Maşinile de ascuţit universale sunt constituite dintr-un batiu 1 (figura 2.28) prevăzut la partea superioara cu ghidajele 2 pe care se deplasează longitudinal masa maşinii 3. Pe aceastaeste montată păpuşa fixă 4 şi păpuşa mobila 5, care are posibilitatea sa se deplaseze peghidajele superioare ale mesei.

Pe batiul 1 este fixat suportul 6 împreuna cu coloana 7, pe care se poate deplasa,vertical, capul de antrenare 8 cu pietrele abrazive SI si S2.

La maşinile de ascuţit universale se deosebesc următoarele mişcări:

- mişcarea principala de aşchiere, realizata de pietrele abrazive SI si S2, montate peaxul motorului electric;

- mişcarea longitudinală de avans, executată de masa 3 a maşini împreună cu piesa deascuţit fixată pe ea;

- mişcarea verticală de avans, obţinută prin deplasarea capului de ascuţit cu pietreleabrazive SI şi S2 pe coloana 7;

- mişcarea de rotaţie alternativă, executată de axul păpuşii fixe 4, pentru ascuţirea

pieselor cu canale elicoidale.



35

Figura 2.28

Construcţia generală a maşinilor de ascuţit universale

-1- batiu; 2- ghidaje longitudinale; 3- masa maşinii; 4- păpuşa fixă; 5- păpuşa mobilă; 6-suportul coloanei; 7- coloană; 8- capul de antrenare a discurilor abrazive; I-mişcare principalăde aşchiere; II- mişcarea de avans longitudinal; III- deplasare verticală a capului; IV- mişcarede rotaţie alternativă; V- mişcare de divizare.

2.10 Concluzii

Maşinile unelte de ascuţit actuale au o structură simplă, lanţ cinematic compus îngeneral dintr-un arbore principal şi o transmisie prin curele late sau trapezoidale, un gabaritconsiderabil, şi sunt destinate ascuţirii sculelor aşchietoare cu dimensiuni ce depăşescdiametre de 8 mm, iar cele specializate pot ascuţi scule de dimensiuni mai mici de 8 mm dar sunt destinate ascuţirii unui singur tip de sculă.

Ghidajele întrebuinţate pe aceste maşini sunt în general ghidaje liniare (de tip coadă derândunică); acest tip de ghidaje prezintă dezavantajul că măresc gabaritul maşinii atunci cândse pune problema utilizării mai multor ghidaje simultan.

Pentru alegerea sau elaborarea unei soluţii optime a maşinii-unelte utilizată pentruascuţirea burghielor trbuie sa avem în vedere şi categoriei de piaţa căreia ne adresăm. Din

punct de vedere al costului de achiziţionare şi gamei de bughie necesare ascuţirii şireascutirii, soluţiile CNC XPS-16 şi DD500X reprezintă soluţia optimă pentru interprinderimici şi mijlocii. Celelalte soluţii prezintă un grad mare de universalitate şi sunt necesareîntreprinderilor mari, reducându-se astfel costul sculelor folosite în tehnologia de fabricaţie.

Aceste maşini au o rigiditate scăzută datorită structurilor cinematice complexe,multitudinilor de piese şi subasamble conduc la creşterea amplitudinii vibraţiilor şi lascăderea rigidităţii.



36

Capitolul III. Uzura sculelor așchietoare

În timpul procesului de aşchiere, datorită solicitărilor mecanice şi termice care apar pefeţele active ale sculei, apare un fenomen de uzură, care se manifestă prin pierdereacapacităţii de aşchiere a sculei şi diminuarea calităţii prelucrării. Acest proces este continuu şievolutiv, făcând ca starea parametrilor de performanţă ai sculei să se diminueze treptat.

3.1 Forme de uzură

Indiferent de tipul sculei şi de condiţiile de exploatare se uzează concomitent atât faţade aşezare cât şi faţa de degajare a acesteia. Uzura feței de așezare (Aα) apare sub forma unei

pete de uzură de o lățime VB, paralelă cu direcția muchiei așchietoare. Profilul transversal alacestei pete corespunde formei suprafeței prelucrate. În apropierea vârfului și în dreptulsuprafeței libere a semifabricatului, lățimea petei de uzură poate să crească, în acest caz,datorită efectului eroziv al stratului superficial al piesei care are o duritate mare.

Uzura feței de degajare (Aγ) este rezultatul efectului de erodare al așchiei și apare sub

forma unui crater dispus la o anumită distanță de muchie și având dimensiunea maximă paralelă cu aceasta și egală cu lungimea tăișului activ. Distanța față de muchie se explică prinformarea depunerilor pe tăiș și prin faptul ca centrul de presiune al secțiunii așchiei este la oanumită distanță de muchie.

Figura 3.1 Zonele de uzură

Tipul uzurii formate depinde în primul rând de parametrii regimului de așchiere, laviteze mici și mijlocii predomină uzura feței de așezare, iar la viteze mari, uzura pe fața dedegajare.



37

Cauzele principale ale uzurii sculei se consideră următoarele:

deteriorarea tăișului sculei ca urmare a solicitărilor mecanice și termice; adeziunea dintre materialul prelucrat și sculă; difuziunea elementelor de aliere dinspre concentrația mai mare din sculă spre cea mai

mică, din piesă; efectul abraziv al componentelor mai dure din piesă asupra fețelor active ale sculei; transportul de ioni, dinspre scula spre piesă; oxidarea de pe fețele active ale sculei.

Tuturor acestor cauze le corespund anumite tipuri de uzură și anume:

a) uzura prin deteriorarea sau ruperea muchiei;

a. b.

Figura 3.2 Ruperea sau sfărâmarea tăișului

Acest tip de uzur ă apare ca urmare a ruperii sau sfărâmării muchiei aşchietoare înurma apariţiei unor forţe mari, în special la scule având unghiuri de ascuţire mici şi raze la

vârf mici. De asemenea o duritate mare a materialului favorizează şi ea ruperea tăişului.

Ca material de sculă cel mai puţin susceptibil la acest tip de uzură este materialul dinoţel de scule, care prezintă o tenacitate mai mare decât carburile metalice sinterizate saumaterialele mineralo-ceramice. Tot în această categorie se încadrează şi ruperea saufărâmiţarea muchiei prin tensiuni termice datorate unei încălziri neuniforme a tăişului. Semanifestă la materiale de sculă care au o conductibilitate termică redusă sau în cazul în careacestea sunt lipite pe materiale cu conductibilitate mai bună (lipirea plăcuţelor din carburi pecorpul sculei).

La aşchierea întreruptă solicitarea tăişului este deosebit de ridicată putând să apară

rupere prin oboseală. Variaţiile bruşte de solicitare datorate formării de aşchii lamelare pot şiele să ducă la asemenea ruperi, care apar ca nişte rupturi transversale.

Ruptura zimţată apare mai ales în cazul variaţiei adâncimii de aşchiere datorităvibraţiilor din procesul de aşchiere. Prin încălzirea zonei de contact sculă-aşehie,aceasta tindesă se dilate, dar este împiedicată de straturile inferioare, astfel că apar tensiuni termice.

De asemenea, la viteze de aşchiere mari, încălzirea este puternică şi profundă ceeace produce atât la încălzire, cât şi la răcire o stare de tensiuni care poate duce la rupereatăişului. Rupturile zimţate se observă în special la frezarea oţelurilor cu carburi metalice şi cuviteze mari de aşchiere, la rabotarea cu secţiuni mari de aşchie şi la prelucrarea găurilor de adâncime mai mare cu burghie elicoidale şi în prezenţa fluidului de aşchiere.

b) uzura prin deformare plastică;



38

Apare la materiale de sculă din oțel aliat de scule, care prezintă o oarecare capacitatede deformare plastică și se manifestă prin deformarea plastică a tăișului ducând la schimbareageometriei sculei, fără a se preleva material din sculă. Poate apare și la carburi metalice cuconținut mare de cobalt.

Fenomenul apare mai puternic la materiale de sculă care au o termorezistență scăzutăcum este cazul oțelurilor de scule, oțelurilor rapide și chiar la plăcuțele din carburi metalicede tip K.

Figura 3.3 Uzura prin deformare plastică

c) uzura prin abraziune;

Incluziunile şi particulele dure din materialul de prelucrat sau din aşchie provoacăzgârieturi ale sculei producând un efect abraziv, care duce la apariţia de şanţuri de uzură.

Intensitatea abrazării este direct proporţională cu conţinutul de particule dure cum ar ficementita sau carburile din oţeluri, cementita sau incluziunile de siliciu din fonte şi carburade siliciu din aliaje de aluminiu.

Acest tip de uzur ă apare atât pe faţa de aşezare cât şi pe cea de degajare, dar estedeterminantă pe prima, putându-se considera că uzura pe faţa de aşezare este în specialdatorată abraziunii. Această uzură predomină la începutul aşchierii când temperatura încă nueste ridicată.

d) uzura prin adeziune;

Se produce datorită depunerilor pe tăiş, care la desprindere smulg particule dematerial din sculă şi produc în acest fel craterul de uzură de pe faţa de degajare.



39

a. b.

Figura 3.4 Influenţa vitezei asupra depunerilor pe tăiş şi a uzurii

Pentru evitarea acestui tip de uzur ă se evită zonele care se produc depuneri pe tăiş sause iau măsurile referitoare la geometria sculei sau tratarea materialului de prelucrat pentru ase micşora tendinţa de lipire pe sculă. Se poate reduce acest fenomen prin folosirea de fluidede aşchiere potrivite.

Din figura 3.4 rezultă influenţa vitezei de aşchiere asupra formării depunerilor pe tăis șiasupra uzurii sculei.

Se poate observa că uzura are un maxim în dreptul valorilor vitezei la care şi depunerea pe tăiş are un maxim. Explicaţia scăderii uzurii cu creşterea vitezei de aşchiere dupădepăşirea primului maxim este dată de reducerea durităţii depunerii prin recristalizare datoritădepăşirii temperaturii de recristalizare. In aceste condiţii depunerea devine instabilă şi

particulele desprinse vor fi antrenate în exclusivitate în aşchie.

e)uzura prin difuziune;

Odată cu creşterea temperaturii şi depăşirea pragului de difuziune are loc o migrare aatomilor sau ionilor dinspre sculă înspre piesă şi invers, (figura 3.4),lucru care duce laapariţia unei uzuri de difuziune predominantă la temperaturi ridicate. Fenomenul este cu atâtmai intens cu cât diferenţa de concentraţie av elementelor de aliere este mai mare şi cu câtconductibilitatea termică a sculei este mai bună. Oţelurile carbon de scule şi oţelurile rapidenu prezintă acest tip de uzură, deoarece, în general temperatura la care acestea lucrează nudepăşeşte pragul de difuzie (temperatura la care energia particulelor este suficientă pentru amigra prin zona de contact).

Figura 3.5 Schema fenomenului de difuzie

Așchie



40

În cazul carburilor metalice la care temperatura atinge 700-800°C pot avea lor următoarele reacții:

-difuzia Fe în fază intermediară de legătură din cobalt;

-difuzia Co în oțel, unde fierul și cobaltul formează un șir continuu de cristale mixte;

-descompunerea carburii de wolfram și formarea carburilor duble și mixte sub formăde Fe3 CW3C, (Fe W) 6 și (Fe W) 23 C6.

Carbonul devenit liber în urma descompunerii carburii de wolfram se deplasează sprezona de concentraţie mai redusă din oţelul de prelucrat. Este de remarcat faptul că difuziuneanu atinge niciodată starea de saturaţie deoarece la zona de contact se află tot timpul altmaterial datorită mişcării de aşchiere.

Uzura prin difuziune este relativ mică la sculele care conţin carburi duble de wolframşi titan (W-Ti), deoarece acestea au o stabilitate mică în oţeluri. La suprafaţa sculei se

formează un strat protector care duce la reducerea difuziei. Dacă sculele sunt acoperite custraturi extradure, de exemplu cu nitrură de titan sau nitrură de bor şi alte materiale mineralo-ceramice, viteza de difuzie este de asemenea redusă ceea ce face ca la aceste scule uzura săfie mai redusă. Stratul de protecţie se recomandă să fie dintr -un material cât mai inert chimicsau fizic faţă de materialul prelucrat astfel acest tip de uzură se reduce la minim

f) uzura prin oxidare;

Datorită activităţii chimice ridicate a straturilor de material de pe feţele active dinzona de contact a sculei cu aşchia şi a temperaturii ridicate din zonă, se observă culori derevenire pe lângă zona de contact, semn că are loc o oxidare a materialului.

Uzura propriu-zisă se produce datorită îndepărtării acestor oxizi prin frecarea cu aşchiaşi cu piesa prelucrată.

Oxidarea are loc la temperaturi ridicate, astfel pentru carburile metalice aceasta se produce la circa 700-800°C, temperatură la care carburile pe bază de cobalt şi carbură dewolfram se oxidează mai puternic decât cele care conțin și carburi de titan sau altele tip P șiM.

La sculele din carburi de wolfram se formează în apropierea muchiei un strat de oxizi(Co3O7, CoO, WO3), chiar în condiții normale de temperatură și prezența oxigenului. Aceststrat are o duritate de 50 de ori mai mică, decât cea a carburii din care se formează , astfel că

el nu rezistă la solicitările din procesul de așchiere fiind ușor de îndepărtat și producânduzură.

Zonele pe care se manifestă acest tip de uzură vor fi cele care se află la margineazonelor de contact sculă- piesă şi sculă-aşchie, unde oxigenul are acces, (figura 3.5). Efectuloxidării se manifestă mai intens pa faţa de aşezare secundară.Pentru studiul acestui fenomense fac așchieri în diferite medii gazoase și se apreciază gradul de oxidare al sculei.



41

Figura 3.6

g) uzura de natură electrică.

Având în vedere că scula şi semifabricatul formează prin intermediul dispozitivelor şimaşinii- unelte un circuit electric închis, (bineînţeles în cazul când acestea sunt bune

conducătoare de electricitate), la care există un contact cald, în zona de aşchiere şi un contactrece, în zona prinderii sculei şi semifabricatului, va apare efectul Peltier manifestat princurentul de termocuplu, care participă la uzura sculei, lucru demonstrat prin izolarea electricăa piesei şi sculei, care a făcut ca uzura să scadă.

In procesul de aşchiere diferitele tipuri de uzură se manifestă în acelaşi timp fiind preponderent un anumit tip în funcţie de condiţiile concrete de lucru. In figura 7 este redată ponderea în uzura totală a diferitelor tipuri de uzură în funcţie de temperatura,(viteza deaşchiere), care este factorul determinant. Se observă că la viteze mici de aşchiere predominăuzura mecanică şi de adeziune, iar peste o anumită limită predomină uzura prin oxidare şi cea

prin difuzie.

Maximul curbei de uzur ă coincide cu maximul depunerilor pe tăiş. Apariţia unui minimlocal după primul maxim este explicată de unii specialişti prin apariţia unui strat protector pesuprafeţele active ale sculei. Suma tuturor tipurilor de uzură formează uzura totală, iar reprezentarea acesteia în timp prin unul din parametrii indicați la criteriile directe deapreciere a uzurii se numește caracteristica de uzură și are aceeași formă ca și la alte organede mașini,figura 3.7.

Figura 3.7

Caracteristica de uzură



42

3.2 Criterii de uzură

Pentru aprecierea gradului de uzur ă există criterii indirecte şi criterii directe. Celeindirecte se bazează pe măsurarea unor indici nelegaţi direct de uzură, cum ar fi forţele deaşchiere, rugozitatea suprafeţei şi forma aşchiei. Se consideră că scula este uzată când se

atinge valoarea unuia din indicii prestabiliţi indiferent dacă este un indice direct sau indirect.Se referă la măsurarea uzurii pe faţa de aşezare sau pe cea de degajare şi exprimarea acesteimărimi ca indice de uzură. Mărimea uzurii corespunzătoare acestui indicator se consideră a fiuzura admisibilă sau uzura critică şi ea se stabileşte în funcţie de tipul sculei, operaţiei sau

preciziei impuse la aşchierea piesei.

În practică se consideră că scula este uzată în următoarele cazuri:

înrăutățirea bruscă a calității suprafeței; micșorarea preciziei; apariția unor trepidații puternice;

încălzirea puternică a semifabricatului; creșterea forței așchietoare ducând la pericolul de rupere a sculei; deteriorarea tăișului din etapa uzurii avansate.

Folosirea criteriilor indirecte pentru stabilirea uzurii admisibile este imprecisă şi se iade obicei numai împreună cu un alt indice direct pentru a avea o mai bună siguranţă înapreciere .

Prin STAS 12046/1-81 s-au stabilit diferiţi parametri pentru caracterizarea uzurii sculeiaşchietoare . Sunt considerate 4 zone de uzură notate A , B, C şi N, trei pentru faţa de aşezar e

principală şi una pentru cea secundară :

- zona A, care se află pe faţa secundară de aşezare şi are lungimea egală cu lungimea tăişului secundar activ a = Tact şi se notează cu VAA, iar lăţimea uzurii maxime cu VAAmax considerându-se ca lăţime a uzurii medii valoarea:

VAmed =

(relația 1)

tot în această zonă apărând şi o uzură sub formă de crestătură, specifică prelucrării cu avans foarte mare sau cu scule cu raza la vârf prea mică;

- pentru faţa de aşezare principală de lungime b = Tact (lungimea activă a muchiei principale), lăţimea se notează cu VB afectată de indicele zonei pentru care se consideră uzura: VBB, VBC, VB N, şi respectiv VBBmax pentru zonele B, C, N şi respectiv pentru valoarea maximă, iar valoarea medie se obţine cu relaţia:

VBmed =

(relația 2)

Tot pe această zonă apare şi uzura sub formă de crestătură în cazul prelucrării de piese forjate sau cu strat dur de oxizi;

- pentru cazul burghiului apare şi tăişul transversal unde se notează cu VBT; Pentru faţa de

degajare se consideră următoarele criterii: KT, adâncimea craterului de uzură;



43

KM, distanţa adâncimii maxime a craterului faţă de vârful sculei; KB, lăţimea craterului deuzură. Pe lângă cei trei parametri se utilizează şi alţi parametri derivaţi cum sunt: K=KT/KMnumit şi caracteristica de profunzime şi KS=KL/KB,caracteristica de suprafaţă în care KLeste distanţa originii craterului de la vârful sculei.

In practică se folosesc mai mult indicii care se referă la suprafaţa de aşezare deoareceaici uzura se produce mai repede, are o mai puternică influenţă mai puternic negativă asupraaşchierii şi se măsoară mai uşor.

Standardele ISO recomandă următoarele valori limită pentru indicii de uzură:

a) pentru scule din oţel rapid sau carburi metalice:

1. Uzura catastrofală; 2. VBB = 0.3 mm pentru uzura regulată în zona B; 3. VBmax= 0.6 mm pentru uzur ă neregulată, zgârieturi sau crestături;

b) pentru materiale mineralo-ceramice:4. VBS = 0.3 mm;5. VBmax =0.6 mm pentru uzur ă neuniformă; 6. KT = 0.06 + 0.3f, unde feste avansul în mm/rot.

Nu se permite uzura sculei până la uzura catastrofală deoarece îngreunează reascutireaşi se reduce durata totală de folosire a sculei precum şi deteriorarea suprafeţei prelucrate.

Pentru alezoare şi alte scule de prelucrarea găurilor se ia criteriul de uzură VBmax laracordarea tăişului principal cu cel secundar luându-se ca valori recomandate următoarele:

VBmax = 0,4 mm la D = 10...12mm;

Vbmax = 0,6 mm la D = 13...18mm;

Vbmax = 0,8 mm la D = 19...25mm;

Vbmax = 1,2 mm la D = 25...50mm.



44

Capitolul IV. Concepția și proiectarea unui dispozitiv pentru ascuțirea alezoarelor

4.1 Prezentarea soluției propuse În urma Studiului tehnico-economic an optat pentru proiectarea unui dispozitiv caresă rezolve problema ascuțirii alezoarelor cu dimensiuni cuprinse între 2-10 mm. Am ales cafiind soluție optimă următoarea variantă(figura 4.1):

Dispozitivul propus este alcătuit din următoarele componente :

-corp fixare si ghidaj(1); corp ghidaj cu flansă(2); flanșă intermediară; flanșă cugradație(3); corp intermediar(4); corp cu alezaj(5); corp centrare arbore; arbore; bucșăelastică; corp disc de divizor(7); disc de divizare(8);șurub blocare(9);piuliță pentru fixare(10).

Figura 4.1

Dispozitiv pentru ascuțirea alezoarelor cu dimensiuni între 2 și 10mm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



45

Cu ajutorul aceestui dispozitiv putem ascuți alezoare cu diametrul cuprins între 2 și 10mm. Ascuțirea se va realiza prin deplasarea transversală a masei dispozitivului. Mai întâi semontează alezorul în bucșa elastică după care se realizează strangerea acestuia cu ajutorulunui șurub. În continuare se alinează centrul discului abraziv pe care dorim să îl folosim cuvârful alezorului iar apoi se deplasează discul abraziv pe direcție verticală cu:

H= r x cos λ.

În continuare se retrage masa dispozitivului și se pune în contact vârful alezorului cu piatra abrazivă după care începe ascuțirea.În funcție de numărul de dinți corpul dispozitivuluise va roti pentru a se ascute toți dinții alezorului(pentru n=4 rotația va fi de 90°, iar pentrun=6 rotația va fi de 60°).

Unul dintre cele mai importante accesorii este elementul de strângere în care este prinsalezorul. Acesta este alcătuit din următoarele componente:

1.bucșă elastică;

2.corp strângere 1;

3.corp strângere 2.

Figura 4.2

Elementul de strângere

După stabilirea dimensiunii alezorului ce urmează să fie ascuțit, alegem bucșa elastică

corespunzătoare diametrului ales. Bucșa aleasă se prinde în corpul de strângere 1, după careîn următoarea fază alezorul pe care dorim să îl ascuțim va fi intr odus în elementul destrângere.



46

Înainte de a fi introdus în accesoriul dispozitivului, operatorul va trebui să acționezeșurubul amplasat pe corpul accesoriului, astfel încât diametrul alezorului ales, să corespundăcu indicația de pe cadranul acestuia. Acționarea șurubului va determina deplasarea unei piese,care va poziționa tăișul alezorului întru-un plan paralel cu canalul de pe elementul destrângere. Prin înfiletarea manuală a celor două elemente de strângere, se va conduce la

acționarea bucșei elastice. Astfel se va realiza orientarea și strângerea precisă a alezorului. După ce am realizat poziționarea alezorului, conform indicațiilor anterioare, se va realiza

ascuțirea.

4.2 Calculul forței de strângere a bucșei

Str ângerea alezorului se realizează cu ajutorul unei bucşe elastice - tip pensetă(STAS DIN-6499). Acest tip de bucşă este cel mai utilizat sistem de fixare din lume,este brevetat din 1973 fiind ideal pentru diferite procese tehnologice (figura 4.4). Aceste

bucşe reprezintă o soluţie optimă pentru flexibilizarea sistemului. Bucşa elastică semontează în interiorul axului principal, care are un locaş conic corespunzător zonei destrângere, astfel încât, la deplasarea axială într -un sens sau în celălalt al bucşei, are locstrângerea (prin efectul de pană) sau desfacerea semifabricatului.

Figura 4.4

Bucșa elastică tip pensetă

În mod frecvent, unghiul de conicitate al fălcilor de strângere este executat la 30°.Se consideră că o valoare mai mare a unghiului ar conduce la creşterea exagerată a forţeiaxiale de tragere a bucşei pentru asigurarea unei forţe suficiente de strângere, iar ovaloare mai mică ar prezenta pericolul "împănării" conului (a înţepenirii/ blocăriisuprafeţei conice interioare cu cea exterioară).

În timpul strângerii semifabricatului, bucşa elastică poate să deplaseze semifabricatul înlungul axei sale, pe o distanţă y ce depinde de jocul radial dintre suprafaţa de strângere a

bucşei (în poziţia destinsă) şi semifabricat. Bucşa elastică vine în contact cu alezorul, ceurmează a fi ascuțit,la început, numai cu o muchie a suprafeței active a fălcilor și pe măsură

ce crește forța de strângere,crește și deformația fălcilor bucșei, care se deplasează (rotesc) îndirecție radială, până ce suprafeţele active ale falculor vin în contact cu burghiul pe toatălungimea lui.



47

In cazurile în care deplasarea axială posibilă influenţează precizia de prelucrare a piesei, este necesar ă folosirea opritorului de material. în cazul dispozitivului nostruopritorul, va acţiona în momentul în care vom realiza condiţia de perpendicularitate, fiind

poziţionat pe accesoriu. Ele sunt standardizate în DIN-6499 şi se achiziţionaeză în seturi.

Conform STAS-ului DIN-6499, seturile de bucşe elastice au următoarelecaracteristici :

Tabelul 4.1

Dimensiunea

Tip A(mm) B(mm)

ER08 8,5 13,5

ER11 11,5 18

ER16 17 27

ER20 21 31

ER25 26 35

ER32 33 40

ER40 41 46

ER50 52 60

Tabelul 4.2

PreciziaL(mm) D(mm) Standard de precizie

6 1,0-1,4 0,01510 1,5-2,9 0,01516 3,0-5,9 0,01525 6,0-9,9 0,0240 10,0-17,9 0,0250 18,0-26,9 0,0260 27,0-34,9 0,02

Pentru a realiza strângerea alezorului bucșa elastică este comprimată cu o anumită forțăT. Determinarea forței axiale T (de compresie) ce trebuie aplicată bucşei elastice se face dincondiţia ca bucşa să strângă semifabricatul cu o forţa suficient de mare, încât deplasareaacestuia faţă de bucşă în timpul procesului de prelucrare să nu fie posibilă; se are în vedere că,în timpul prelucrării, apar forţe axiale ce tind să deplaseze axial semifabricatul în bucşă şimomente de torsiune, care tind să-1 rotească.

Astfel, for ţa tangenţială Ft care apare la nivelul suprafeţei de contact dintre bucşa elastică şialezor ia în consideraţie numărul n de corpuri abrazive(care în cazul nostru este 1), componenta

principală a forţei de abrazare Fz dezvoltată de corp, raza alezorului r în secţiunea de strângere,raza r i de acţiune a corpului abraziv şi momentul de torsiune Mt conform expresiei:



48

Ft =

+

For ţa axială care acţionează asupra semifabricatului se va calcula în funcţie decomponenta axială Fxi a forţelor de aşchiere şi forţa axială a sculelor ce prelucrează axial:

Fa =

Cunoscând cele două forţe, se determină forţa minimă de strângere necesară pecare trebuie să o realizeze bucşa elastică:

Q= √

în care: k = 1,5 şi reprezintă coeficientul de siguranţă;

f - coeficientul de frecare dintre bucşa elastică şi semifabricat, care poate aveaurmătoarele valori:

yf= 0,25 - pentru bucşe cu falei netede;

yf= 0,35 - pentru bucşe elastice la care suprafaţa de prindere este prevăzută

cu canale circulare;

yf= 0,45 -*- 0,5 - pentru bucşe elastice cu crestătrui în cruce şi

yf> 0,8 - pentru bucşe elastice a căror suprafaţă de strângere prezintă zimţi ascuţiţi ce pot pătrunde în materialul semifabricatului.

For ţa radială Fr de strângere a bucşei elastice (perpendiculară pe axa alezorului)care rezultă ca acţiune a forţei axiale T, trebuie să fie mai mare decât forţa Q de strângereefectivă a alezorului, conform relaţiei:

Fr = Q + Q0 unde Qo este for ţa necesară pentru deformarea fălcilor (lamelelor) bucşei elastice până înmomentul realizării contactului cu alezorul. Relaţia de calcul a forţei Qo se deduceconsiderând lamela bucşei elastice ca o grindă încastrată şi având în vedere relaţia de calcul a săgeţii de încovoiere a acestei grinzi.

Pentru operativitatea calculului, pentru Qo se utilizează frecvent relaţia determinatăexperimental, care ia în considerare:

- jocul diametral Δ dintre bucşa elastică şi semifabricat;

- lungimea / de încastrare a lamelei (considerată de la secţiunea de încastrare până la jumătatea suprafeţei conice de contact dintre bucşa elastică şi locaşul conic al axului principal);



49

- diametrul exterior D al bucşei elastice în secţiunea de încastrare;

- grosimea t a peretelui bucşei elastice în secţiunea de încastrare.

Q0 =

pentru bucșele elastice cu 3 fălci;

Q0 =

pentru bucșele elastice cu 4 fălci.

Forța principală la rectificarea Fz se determină cu relația :

Fz =

u = energie specifică

u = 82,7 GPa pentru R p

u = 94,5 GPa pentru CMS-uri

Vf = viteza de avans

Vf = 100 + 250 [mm/min] = 0,1 + 0,25 [m/min]

V = viteza periferică a corpului abraziv

V= 15 + 25 [m/s]

aa = lăţimea de abrazare

aa = 20 [mm]

ar = adâncimea de abrazare

ar = 0,01 +0,2 [mm]

Fy = (1...3) Fz

Calculul forțelor de abrazare (figura 4.5) se fac pentru valorile maxime aleregimului de lucru :

-vitea de avans Vf = 0.25 [m/min]

-lățimea de abrazare : aa = 0.02 [m]



50

Figura 4.5

Forțele de abrazare

-adâncimea de abrazare : ar = 0.0002 [m]

Pentru Rp:

Fz =

Pentru CMS-uri:

Fy =

Fy = 1...3 Fz = 165,39 N pt Rp

Fz = 189 N pt CMS



51

Capitolul 5. Studiu de caz privind metoda Just in time

5.1 Metoda Just in timePentru a rămâne competitivă pe piaţa liberă, întreprinderea industrială trebuie sărealizeze beneficii din activităţile dezvoltate recurgând fie la soluţii care să mărească câştigulobţinut pe producţia realizată fie să cheltuiască mai puţin pentru fabricaţie. A impune un preţmai mare ar fi soluţia cea mai fericită dar concurenţa, legea cererii şi a ofertei, face imposibilde realizat un deziderat de acest gen. Rămâne ca o alternativă viabilă dar care necesităeforturi deosebite preocuparea permanentă de reducere a costurilor iar metoda Just in time sedovedeşte a fi un instrument deosebit de util în obţinerea de avantaje concurenţiale legate decosturi şi termene de execuţie.

In anii 60, Taiichi Ohno, la vremea aceea inginer sef de productie la Toyota, cautamodalitati de optimizare a costurilor de productie si eliminare a pierderilor. Apreciat ca fiind

cel care a pus bazele sistemului de productie Toyota (TPS – Toyota Production System) – precursorul sistemului de productie lean si considerat parintele abordarii Just in time, Ohno aidentificat impreuna cu alti specialisti de la Toyota, 7 tipuri de pierderi majore datorate:

Transportului inutil al produselor intre operatii de procesare; Stocurilor; Timpilor de asteptare intre operatiuni; Miscarii inutile a fortei de munca si a echipamentelor necesare productiei; Supra-procesarii inutile; Supra-productiei neacoperite de o cerere; Reworkului datorat defectelor.

Metoda Just in time (exact la timp) a fost elaborată în 1950 de către firma TOYOTA şiare ca obiectiv reducerea, la zero dacă este posibil, a stocurilor de materiale în sfera activităţii

productive: conform metodei materia primă este introdusă în întreprindere exact la momentulîn care ea va fi prelucrată sau ansamblată.

Rădăcinile metodei Just in time se regăsesc în demersul 5S din Japonia care reprezintăiniţialele a cinci cuvinte japoneze care au ca obiectiv sistematizarea, organizarea,simplificarea şi curăţirea locului de muncă:

SEÏKETSU – Curăţenie SEIRI – AranjareSEÏSO – ÎndreptareSEITO – Organizare, ordonareSHITSUKE – Educaţie morală

Mulţi specialişti văd în metoda Just in time o tehnică de lucru, alţii o consideră ometodă de conducere, iar unii îi dau conotaţii filozofice, astfel încât putem defini Just in timeca o filozofie a conducerii producţiei care este susţinută de metode şi tehnici particulare. Lafel ca şi alte tehnici moderne Just in time nu se fundamentează pe idei şi teorii geniale, maicurând ea rezidă dintr -o practică îndelungată subordonată conceptului că un sistem productiv

poate fi permanent perfecţionat şi că obiectivele sale se înscriu în sfera preţurilor, termenelor şi a calităţii.

Just in time ameliorează competitivitatea întreprinderii care va cheltui mai puţin prineliminarea unor „probleme” inutil create de un sistem de organizare tradiţional: stocuri,manipulări, pază, control, calitate, fiabilitate etc.



52

5.2 Obiectivele metodei Just in time:

1° Eliminarea activităţilor de recepţie şi inspecţie a pieselor primite. Producţia sederulează după anumite metode de organizare care ordonează activităţile în spaţiu şi timp iar dacă activităţile sunt alimentate de către furnizori care sunt responsabili de calitatea

produselor livrate exact la secvenţa de timp planificată, inspecţiile şi controalele calitative alacestora devenind inutile.

2° Eliminarea stocurilor din întreprindere. Materialele, piesele şi subansamblele suntlivrate de furnizor la momentul când trebuie prelucrate sau ansamblate în loturi exactdimensionate care elimină stocurile iniţiale şi intermediare.

3° Eliminarea stocurilor “în tranzit”. Stocul în tranzit este format din materialul deplasatde la furnizor la client şi se elimină prin crearea de către furnizor a unor depozite proprii

situate în proximitatea clientului (utilizatorului). În aceste condiţii se lucrează cu un “stoc decameră” pe care-l gestionează furnizorul asigurând respectarea termenelor şi a loturilor contractate.

4° Calitate şi siguranţă crescută. Datorită reducerii numărului de furnizori, creştevolumul colaborării pe termen lung, se stabilesc condiţiile tehnice obligatorii ce trebuie să leîndeplinească produsele achiziţionate iar rata defectelor trebuie redusă la zero.

Caracteristicile definitorii pentru metoda Just in time sunt:A. Caracteristici legate de furnizori

- se utilizează puţini furnizori; clientul este interesat de uniformitatea materialelor achiziţionate şi va căuta să o asigure cumpărând de la un singur furnizor;

- localizarea furnizorului în apropierea clientului; promptitudinea livrărilor devinetermenul cheie iar o localizare îndepărtată măreşte riscul nerespectării termenelor;

- afacerile se repetă în aceleaşi condiţii cadru; metoda este specifică benzilor de montajcare au un ritm constant şi o stabilitate mare a comenzilor executate;

- preţul se stabileşte pe baza unei analize comune realizate de furnizor şi client;condiţiile tehnice obligatorii sunt foarte justificate şi alte condiţii nu se impun tocmai

pentru reducerea preţului; - comenzi cadru în cantităţi mari livrate în loturi mici; loturile pot fi stabilite în funcţie

de consumul zilnic, pe schimburi, orar etc.- clientul suportă cheltuielile unei integrări pe verticală; chiar dacă nu este interesat de

strategii de integrare pe verticală clientul sprijină eforturile furnizorului în dotarea cu

utilajele cele mai productive.- furnizorul este încurajat de a extinde metoda Just in time.B. Caracteristici legate de cantităţi

- rata livrărilor trebuie menţinută la intervale riguros stabilite, egale; - mărimea livrărilor trebuie să satisfacă cantităţile contractate; - contracte pe termen lung; colaborarea Just in time se realizează pe durate mari de

timp, cu puţine şanse să existe concurenţă pentru furnizorii deja acceptaţi; - puţine acte şi documente însoţitoare; - ambalare uniformă în cantităţi exacte, reducând la minim activităţile de identificare şi

evidenţă.C. Caracteristici legate de calitate

- condiţii calitative minime impuse furnizorului; - ajutor dat furnizorului în efortul depus de a menţine nivelul calitativ; - relaţie aproape închisă între furnizor şi client;



53

- furnizorii sunt încurajaţi în utilizarea un sistem de control integrat.

D. Caracteristici legate de livrări - programe de livrare riguros stabilite;- existenţa unor valori de control pentru propria firmă.

Dacă considerăm perioadele în care sunt efectuate cheltuielile legate de fabricarea şicomercializarea unui produs prin achiziţionare, producţie, distribuţie şi recepţie la client, prinmetoda JIT se reduce durata fiecărei activităţi complexe menţionate precum şi se eliminăunele operaţii care se dovedesc inutile: stocare, manipulare, control, inventariere.

Pentru a realiza excelenţa, întreprinderea trebuie să cumuleze efectul a celor şaptecondiţii fundamentale a Just in time-ului :

1. Ordine şi curăţenie în ateliere2. Amenajări raţionale, prin optimizarea amplasărilor interioare 3. Timpi operaţionali şi de pregătire încheiere corect determinaţi 4. Relaţii de parteneriat cu furnizorii

5. Calitatea producţiei realizate 6. Fiabilitatea utilajelor din dotare7. Formarea şi motivarea personalului

Cu toate că majoritatea lucrărilor de specialitate evidenţiază rolul preponderent alfactorului uman în rezultatele şi reuşita firmei, sunt prea puţine întreprinderi care realizeazăfaptul că succesul se datorează şi legăturii între metoda Just in time şi cultura organizaţională,formarea şi motivarea personalului

Conceptul Just in time este cu mult mai cuprinzător decât simpla reducere de gestiuneastocurilor şi depăşeşte cu mult tehnica de circulaţie a informaţiilor conform metodei Kan ban,necesitând o schimbare fundamentală la nivelul culturii organizaţionale care trebuie săaccepte o altă filozofie asupra autonomiei, flexibilităţii, mobilităţii şi eficacităţii grupurilor delucru, formarea, motivarea şi polivalenţa angajaţilor.

. Metoda Just in time nu poate fi disociată de Kaizen – procesul continuu de ameliorarea performanţelor prin formarea personalului.

5.3 Metoda Kaizen

Metoda Kaizen este o metodă revoluționară de motivare, modelul japonez de conducerea demonstrat că progresul cu paşi mici, dar repezi, duce la victorii sigure şi pe termen lung. Kaizen este un concept de origine japoneză care, în esenţă, semnifică îmbunătătirea continuă.

Provine din budism, unde înseamnă "reînnoieşte inima şi fă-o tot mai bună".

În artele marţiale, prin Kaizen se întelege "a înainta cu paşi mici şi repezi". Metoda s-a extins treptat şi înmanagement. In prezent, Kaizen se studiază şi în afara graniţelor Japoniei,în institute importante din SUA, Canada, Europa de Vest.

În abordarea Kaizen, accentul se pune pe fluenţa procesului de îmbunatăţire sieficientizarea lui. Al doilea principiu important constă în faptul că responsabilitateaîmbunatăţirii produselor şi proceselor este a întregului personal din companie, nu numai aspecialiştilor. În spiritul de inovare, prin paşi mici şi repezi sunt implicaţi muncitorii, maiştrii,

inginerii şi managerii deopotrivă.



54

Caracteristicile specifice care asigură abordarea cu succes a activităţilor Kaizen sunturmătoarele: uită toate ideile aplicate în prezent în organizarea producţiei;

respinge în totalitate situaţia existentă ; imaginează-ţi cum va funcţiona noua metodă; nu trebuie să cauţi perfecţiunea, este bună şi o îmbunătăţire cu 40-50% a situaţiei

existente; nu face cheltuieli mari; problemele cu care te confrunţi îţi oferă posibilitatea să-ţi foloseşti cunoştinţele

şi abilităţile de manager; ideile emanate de mai multe persoane sunt mai bune decât idea unei singure persoane;

Kaizen este un proces de zi cu zi, al cărui scop merge dincolo de simpla îmbunătățirea productivității. Acesta este, de asemenea, un proces care, atunci când este făcut corect,umanizează locul de muncă, elimină excesul de muncă și îi învață pe oameni cum săefectueze experimente cu privire la munca lor, folosind metoda științifică. În total, procesul

sugerează o abordare umanizată a lucrătorilor: "Ideea este de a hrăni resursele companiei:omul , prin laudă și încurajarea de a participa la activități kaizen". Punerea în aplicare cusucces necesită "participarea lucrătorilor în procese".

Un alt mod de modificare a situaţiei (alături de unele elemente ale influenţării directe)este desfăşurarea unor interviuri faţă-în-faţă cu angajaţii.

Wayne Boss de la Universitatea din Colorado a organizat o serie de experimenteasupra impactului pe care un interviu obişnuit îl are asupra performanţelor. El a proiectat un

proces pe care l-a numit interviu managerial personal (Personal Mnagement Interview-PMI).Boss a descoperit că, în fiecare caz în care PMI era aplicat, performanţele se îmbunătăţeau,

această îmbunătăţire menţinându-se pe o perioadă de mai mulţi ani. Acolo unde PMI nuaveau loc, performanţele scădeau invariabil.

Pentru asigurarea eficacităţii PMI, Boss a observat că este nevoie ca acesta să aibă locîn mod regulat (cel puţin o dată pe lună, de preferat odată sau de două ori pe săptămână) şi cătrebuie să urmeze un anumit tipar. Formatul PMI include:

1. În prima şedinţă, managerul şi subalternul cad de acord asupra aşteptărilor reciproce,stabilesc ce aşteaptă unul de la celălalt în legătură cu postul şi cu interviurile.

2. După stabilirea aşteptărilor, managerul şi subalternul identifică şi discută problemelecu care subalternul se confruntă în mod curent.

3. Îndurmare-instruire. După identificarea problemelor frecvente, managerul prezintăsugestii şi idei, şi chiar metode de rezolvare a acestora.

4. Managerul şi subalternul identifică şi încearcă să rezolve orice problemă existentăîntre ei.

5. Furnizare de informaţii. Managerul oferă subalternului informaţiile legate deorganizaţie sau de unitate a căror înţelegere este importantă pentru acesta.

6. Discutarea nevoilor şi preocupărilor personale. Subalternului i se oferă posibilitatea dea vorbi despre preocupările sale şi poate primi sprijin managerial pe cât posibil.

7. Sunt stabilite şi revizuite sarcinile. În fiecare şedinţă, managerul şi subalternuldedică timp scrierii sarcinilor, acţiunilor şi scopurilor pe care acesta din urmă trebuie să leducă la îndeplinire între şedinţe. La şedinţa următoare se cade de acord asupra progreselor înregistrate.

Una dintre plângerile iniţiale întâlnite la implementarea procedurii PMI a fost aceea cămanagerii aveau impresia că nu pot avea timpul necesar conducerii şedinţelor. Odată ce auînvăţat însă cum să desfăşoare interviuri care să conducă la creşterea motivării şi a

performanţelor, au început să realizeze că de fapt aceste întâlniri economisesc timpul.



55

Este un proces motivaţional în care un manager, împreună cu subordonaţii săi,colaborează la stabilirea obiectivelor în organizaţie şi are ca scop principal clarificarea rolului fiecăruisubordonat în realizarea acestor obiective;managementul prin obiective permite lucrătorilor să participe atât la stabilirea obiectivelor,

cât şi la evaluarea performanţelor lor, astfel încât să crească motivaţia în vederea creşteriieficienţei muncii lor. Un bun program de management prin obiective cuprinde cinci etape: 1. Asigurarea însuşirii scopului, adeziunii şi participării managementului de vârf la acest

proces.2. Stabilirea obiectivelor preliminare, fază în care top managementul companiei joacă un rolesenţial, deoarece aceste obiective reflectă misiunea, scopul şi strategia firmei (seintenţionează, pentru aceasta, să se „filtreze" aceste obiective prin structurile organizatoricede pe verticala firmei, până la nivelele inferioare).3. Esenţa managementului prin obiective se defineşte în următoarea succesiune:

managerul explică subordonaţilor că el a acceptat anumite obiective, pentru el şi pentru grupul pe care-l reprezintă (subordonaţii săi) şi cere subalternilor să se

gândească la contribuţia fiecăruia pentru îndeplinirea obiectivelor; managerul se întâlneşte cu fiecare subordonat şi, împreună, stabilesc obiectivele

individuale(ori de câte ori este posibil, acestea vor fi măsurabile şi vor include un interval de timp

în interiorul căruia vor fi realizate - de obicei un an); managerul şi subordonaţii săi decid asupra resurselor necesare pentru îndeplinirea

obiectivelor.4. Managerul şi subordonaţii se întalnesc periodic pentru a revedea progresele realizate îndirecţia atingerii obiectivelor asumate. Aceste obiective pot fi modificate dacă circumstanţelese schimbă.

5. La sfarşitul perioadei proiectate, se evaluează care dintre subordonaţi (nu) şi-aatins obiectivul asumat şi care ar fi cauzele/motivele/consecinţele (in)succesului.

5.4 Premise pentru aplicarea metodei Just in time

Producția Just in time nu este numită la fel în toate între prinderile, spre exemplu IBMutilizează termenul producția în flux continuu, Hewlett-Packard utilizează termenul producțiefară stocuri și sistemul de producție repetitiv, Ge – management la vedere, Motorola –

producție în ciclu scurt, câteva firme japoneze – pur și simplu – Sistemul Toyota, altecompanii încep să utilizeze termenul competiția bazată pe timp.

Ideea generală a Just in time e destul de simplă – reducerea drastică a stocurilor neutilizate pe întreg procesul de producţie. În aşa mod produsele trec de la furnizor la producător ş iapoi la client cu mici întârzieri sau chiar fără după însăşi timpul utilizat în producţie. Obiectivul general al producţiei Just in time este reducerea timpilor de racordare în procesul producţiei, acesta fiind obţinut prin reducerea drastică a stocurilor staţionare. Dreptrezultat obţinem un flux neîntrerupt de loturi mici de produse pe parcursul întregului procesde producţie. Cele mai eficiente aplicări ale Just in time au fost în producţiarecurentă(repetitivă), operaţii în care grupuri de produse standard sunt realizate cu mari vitezeşi în mari volume, cu materiale ce se mişcă într -un flux continuu. Uzinele de automobileToyota, unde a şi luat naştere noţiunea de Just in time, sunt probabil şi cele mai bune exemplede utilizare a Just in time în producţia recurentă. În aceste uzine, fluxul continuu de produse

face ca planificarea şi controlul să fie foarte simple, şi Just in time în situaţiile când sunt prezente maimulte ateliere. Utilizarea cu succes a Just in time este foarte rar întâlnită înatelierele mari şicomplexe unde planificarea şi controlul producţiei sunt extrem de



56

complicate. Just in time nu poate fi implementat imediat în producţie. Pentru aceasta enecesar a efectua un şir de schimbări:

1.Stabilizarea or arelor de producţie

2.Concentrarea uzinelor

3.Mărirea capacităţii de producţie a centrelor producătoare

4.Îmbunătăţirea calităţii produselor

5.Antrenarea muncitorilor în aşa mod încât ei să posede mai multe deprinderi şi să fiecompetenţi în diferite tipuri de lucrări.

6.Reducerea defecţiunilor echipamentului prin profilaxie preventivă.

Just in time este într-adevăr un sistem de rezolvare obligatorie, impusă a problemelor.În Just in time există puţini factori de securitate. Se aşteaptă ca fiecare material să corespundă

standardelor calităţii, iar fiecare detaliu să ajungă fix la timpul promis şi la locul prestabilit,fiecare muncitor trebuie să lucreze productiv şi fiecare maşină trebuie să lucreze conform

planului, fără defecţiuni. Managerii din producţia Just in time au însă din ce să aleagă. Eiinvestesc o enormă cantitate de energie în găsirea şi soluţionarea cauzelor problemelor de

producţie sau ei pot să admită un nivel intolerabil de întreruperi înproducţie. Una dininterpretări ale implementării unui program Just in time e de a reduce stocurile staţionare înmod crescător dar cu paşi mici (în rate reduse). La fiecare pas, sunt descoperite diferite

probleme de producţie şi atât muncitorii cât şi managerii lor lucrează împreună pentrueliminarea problemelor. În cazul acesta aproape nu rămâne nici o cantitate de stocuristaţionare, fiind eliminate cauzele majorităţii problemelor.

Firmele în cea mai mare parte realizează un succes sau pierderi din cauza oamenilor săi. Just in time nu reprezintă o excepţiei de la regula dată. Deoarece Just in time e un sistemde soluţionare impusă a problemelor, disponibilitatea forţei de muncă dedicată, cuangajamentul de a lucra împreună pentru rezolvarea problemelor de producţie e esenţială.Deaceea producţia Just in time are un puternic element de antrenare şi implicare a muncitorilor în toate fazele producţiei.În primul rând în organizaţie trebuie implementată o cultură aîncrederii reciproce şia muncii în echipă. Managerii şi muncitorii trebuie să se privească dreptco-lucrători dedicaţi succesului companiei. Echipele de lucru sunt încurajate să se întruneascăşi să caute soluţii de lungă durată pentru problemele ce cauzează diferite perturbărideproducţie. Muncitorii de asemenea sunt încurajaţi să propună căi de realizare mai eficientăa scopurilor existente (începând cu sugestii minore şi terminând cu probleme

strategice).Simultan cu o cultură organizaţională deschisă şi încrezătoare trebuie dezvoltată şiatitudinea de loialitate pentru echipă şi disciplina personală. Din cauza faptului că muncitoriisunt dedicaţi succesului companiei, atenţia e îndreptată mai mult echipei de lucru decâtmuncitor ului individual. Muncitorilor nu li se permite să încerce metode derealizarea alucrului lor conform oricăror standarde alese de ei ci metode şi standarde acceptate de echipăîn întregime.Un alt factor crucial succesului Just in time este împuternicirea muncitorilor.Aceasta înseamnă că muncitorii au autoritatea să aplice iniţiativa proprie în soluţionarea

problemelor de producţie. Aceasta este o soluţie mai bună decât necesitatea de îndrumări dela conducătorii ierarhici. Muncitorii au autoritatea să stopeze producţie oricând doresc dinmotive de calitate, defecţiuni de utilaje sau motive de securitate. Grupurile de muncitori suntîncurajaţi să lucreze împreună pentru a relansa producţia din nou. Odată ce muncitorii au

identificate problemele, ei sunt încur ajaţi să se întrunească în timpul pauzelor, înainte saudupă serviciu pentru a discuta probleme încercând să găsească soluţii pentru cauzele



57

problemelor. Disponibilitatea muncitorilor activi implicaţi în rezolvareaproblemelor esteobiectivul împuternicirii muncitorilor.

Managementul calității totale

Producţia Just in time depinde de un sistem de management al calităţii totale (MCT).Un Just in time de succes evoluează paralel cu o cultură de MCT la nivelul întregiiorganizaţii. Fiecare muncitor şi manager trebuie să fie la fel de implicat în MCT ca şi în Justin time. Devotamentul total de producţie a produselor de calitate perfectă şi devotamentultotal producerii producţiei pentru livrarea rapidă la clienţi au un lucru în comun: ambeleconcepte sunt concentrate asupra scopului general al clienţilor satisfăcuţi.

O parte importanţă a producţiei Just in time este exploatarea prelucrării paraleleoricând aceasta este posibilă. Orice operaţie executată în serii (una după altă) ce poate fi

executată în paralel (simultan) poate micşora considerabil timpul efectiv de producţie. Acestconcept este similar proiectării simultane. Multe operaţii pot fi efectuate în paralel, pur şisimplu prin planificare, în cazurile în care producţia e planificată să se realizeze în acelaşitimp pentru mai multe operaţii. În alte cazuri, pentru atingerea prelucrării paralele e necesar oreproiectare a proceselor de producere. Dar costurile suplimentare pot de obicei să fie maimari decât pierderile neesenţiale în timpul efectiv de producţie.

5.5 Procurarea Just in time

În procurarea Just in time, furnizorii utilizează principiul de înlocuire a Kanban-ului, prin folosirea containerelor mici de mărimi standard şi efectuează mai multe livrări zilnicfiecărui client. Dacă Kanban e utilizat de către furnizori, cartelele Kanban autorizează

mişcarea pachetelor de detalii dintre atelierul (magazinul) furnizorului şi client. De aceea Justin time reduce nu numai stocurile staţionare din cadrul procesului de producţie, ci şi stocurilede materii prime care de asemenea sunt reduse, utilizând aceleaşi principii furnizorilor.Elementele esenţiale ale procurării Just in time sunt:

1.Dezvoltarea furnizorului şi relaţiile furnizorului trec printr -un şir de schimbărifundamentale. Natura relaţiei dintre client şi furnizor se schimbă de la adversivă lacooperantă. Japonezii numesc relaţia aceasta reţele-subcontractor şi se referă la furnizori ca şico- producători. Informaţia senzitivă, asistenţă în reducerea costurilor şi îmbunătăţirea calităţiişi chiar finanţarea deseori sunt împărtăşite de clienţi şi furnizori.

2.Departamentele de procurare dezvoltă relaţii de lungă durată cu furnizorii.Rezultatele se materializează în contracte de lungă durată cu puţini furnizori. Businessulrecurent este răsplătit de furnizori prin oferirea unor condiţii mai avantajoase deprocurare.

3.Cu toate că preţul este important, orarele de livrare, calitatea produsului şiîncrederea şi cooperarea reciprocă devine baza primară pentru selectarea furnizorului.

4.Furnizorii sunt încurajaţi să extindă metodele FLT şi asupra propriilor furnizori

5.Furnizorii sunt de obicei amplasaţi lângă fabrica firmei cumpărătoare sau laodistanţa moderată, ceea ce permite reducerea timpului efectiv de producţie.

6.Cantităţile de marfă sunt livrate direct la linia de producţie a clientului. Deoarecefurnizorii sunt încurajaţi să producă şi furnizeze detalii la o rată stabilă ce corespunde ratei de



58

utilizare a firmei cumpărătoare, se accentuează tendinţa de preferare a echipamentul detracțiune propriu al companiei.

7.Detaliile sunt livrate în pachete mici de mărimi standard, în cantităţi exacte, cu unminim de documente.

8.Materialul furnizat este de calitate aproape perfectă. Din cauză că furnizorii aurelaţii de lungă durată cu firmele cumpărătoare şi datorită faptului că detaliile sunt livrate încantităţi mici, calitatea materialelor procurate tinde să crească.

Lucrând spre o reducere a costurilor

Sistemele Just in time cheltuie mari cantităţi de bani pentru a reduce timpurile deiniţiere pentru a reduce consecinţele negative ale loturilor de dimensiuni mici. Ingineriistudiază iniţierile, dispozitivele automatice sunt ataşate maşinilor, muncitorii sunt antrenaţi in

metode de lucru mai eficient, şi ca rezultat timpul de iniţiere devine foarte scurt. În unelecazuri controalele computerizate pot efectua noile reconfigurări ale utilajului de producţieinstantaneu, cu rezultatul că timpurile de iniţiere dintre diferitele părţi se apropie de zero.Mărimile loturilor de producţiei pot fi stabilite la un nivel foarte scăzut şi timpurile de iniţiererezultante pot fi utilizate pentru diferite scopuri ca reducerea la zero a timpurilorde iniţiere. Înaşa mod costurile de iniţiere radical reduse în Just in time duc la o reducere în nivelurilestocărilor, iar fabrica devine un sistem de producţie repetitiv (recurent).

Lucrând spre o producţie repetitivă

Acest tip de producţie este producţia unităţilor discrete, planificată şi executată subformă de orar, de obicei la viteze şi volume mari. Materialul tinde să se mişte într -un fluxcontinuu în timpul producţiei, dar diferite obiecte pot fi produse în secvenţă în cadrul fluxuluidat. Aceasta producţie e orientată asupra produsului fabricat în cantităţi de mărimi standard,iar în sistemele de producţie date produsele se mişcă în continuu de-a lungul unei rute directe

până când sunt finisate.Unele companii au lucrat mult pentru a face ca fabricile sale sălucreze după principiul producţiei repetitive. Printre lucrurile care pot fi efectuate pentru ca ofabrică să fie mai repetitivă în producţia sa se poate:

1.reduce timpurile de iniţiere şi mărimile loturilor de producţie;

2.schimba amplasarea fabricii în aşa mod, încât să poată mări fluxul produselor;

3.schimba structura maşinilor bazate pe principiul de concentrare asupraprocesului; 4.instala sisteme de producţie flexibile. Aceste grupuri de maşini pot acomoda

varietatea producţiei fără necesitatea schimbării utilajelor de către muncitori;

5.standardiza proiectarea detaliilor pentru a reduce numărul detaliilor şinumărulmodificărilor;

6.antrenarea muncitorilor pentru executarea mai multor funcţii. Aceşti muncitoriflexibili se pot mişca de la un centru de lucru la altul conform necesităţilor de balansarea acantităţii de lucru a fabricii;

7.instalarea programelor preventive efective, pentru ca produsele defectate să nu poatăîntrerupe procesul de producţie;



59

8.dezvoltarea unei reţele-subcontractor efective pentru ca fluxul de materiale într-ofabrică să fie corelat cu orarele de producţie din cadrul fabricii, pentru a asigura oproducţieneîntreruptă.

5.6 Aplicarea metodei Just in time

Metoda Just in time se bazează pe principiul "cerere-tragere" a subansamblelor şi pieselor de la centrele de fabricaţie (secţii,ateliere) anterioare celui de montaj, ordine defabricaţie primind doar ultimul centru (secţia sau atelierul de montaj), prin aceasta ea sedeosebeşte de sistemul maşinist care se bazează pe principiul "împingerii" înainte a pieselor realizate fară ainteresa faptul dacă ele vor intra în fabricaţie sau în magazie.

Fiecare piesă este produsă pe baza acestui principiu doar pentru a satisface o cererecare vine de la urmatorul loc de muncă. Ordinele de materiale şi de piese primite de ultimulcentru de fabricaţie, de obicei montajul final sunt transmise centrului imediat urmator careretransmite ordinul mai departe. Această forma de organizare a producţiei presupunegruparea operaţiunilor similare, în vederea scurtării timpilor de aşteptare.

Orice activitate din întreprindere este dictată de secţia (atelierul) de montaj. Acest locde munca este punctul de unde începe implementarea metodei Just in time, pentru acesta estenevoie ca procesul de fabricaţie sa fie rationalizat şi simplificat, în primul rând prineliminarea stocurilor intermediare dintre secţii şi a stocurilor de produse finite, producându-seşi livrându-se produsele doar la cererea unui beneficiar.

Un pas important în implementarea metodei Just in time se referă la relatiile cufurnizorii care trebuie convinsi să livreze produse de calitate, în loturi mici, zilnice.Comenzile de dispozitive de ascuțit se lansează telefonic, dupa ce secţia de montaj, secţia

conducatoare în aceasta metodă, a început realizarea produsului. Furnizorul are adesea mai putin de opt ore la dispoziţie pentru a raspunde la cererea beneficiarilor.

5.7 Concluzii

In urma aplicării metodei Just in time apar următoarele beneficii asupra producțieidispozitivului de ascuțit alezoare de mici dimensiuni. Aceste beneficii sunt următoarele:

1.Nivelurile stocurilor sunt reduse drastic.

2.Timpul efectiv ca produsele să treacă prin fabrică e redus maximal, în acest mod permiţând fabricii să se antreneze în competiţia bazată pe timp, utilizând viteza ca instrument

principal de acaparare a pieţei. 3.Calitatea produsului e îmbunătăţită, iar costul deşeurilor e redus. Calitatea

produselor se îmbunătăţeşte datorită implicării muncitorilor în soluţionarea cauzelor problemelor de producţie; şi din cauză ca în loturi mici părţile defectate sunt mai rapiddescoperite.

4.Cu mai puţine stocări de produse în cadrul procesului de producţiei, sunt evitatecheltuielile de depozitare şi transportare a produselor. Muncitorii sunt mai apropiaţi unii dealţii aşa încât ei se pot vedea, comunica mai uşor, soluţiona probleme mai eficient, învăţalucrurile altora şi chiar schimba posturile în caz de necesitate. Aceasta promovează lucrul înechipă şi flexibilitatea în procesul de producţie.



60

5.Deoarece accentul în producţie este pus pe găsirea şi corectarea cauzelor problemelor de producţie, operaţiile de producţie sunt executate fără probleme.Cu toate ca producătorii Just in time au atins utilizarea maximă a muncitorilor şi utilajelor în lipsastocărilor excesive, ei sunt nevoiţi să plătească un alt preţ pentru avantajele sale, în primulrând investind enorm în studii de proiectare şi modificări de echipamente pentru a atinge

timpi de iniţializare drastic reduşi, stabilind programe de pregătire a muncitorilor să fieflexibili la locul de muncă, plătind sume enorme pentru utilaje de producţie hi-tech(completautomatizate) şi dezvoltând diferite strategii de afaceri cu linii de produse mai înguste ce

permit orare de producţie la un nivel stabil.



Bibliografie

1.Belousov V., Proiectarea sculelor așchietoare , Editura didactică și pedagogicăBucurești 1983.

2.Gherghel N., Seghedin N.,Concepția și proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice.

3.Gherghel N., Construcția si exploatarea dispozitivelor vol I Institutul Politehnic Iași,1981

4.Gherghel N., Construcția si exploatarea dispozitivelor vol I Institutul Politehnic Iași,1981

5.Gojinetchi N., Gherghel N., Indrumar de proiectare a dispozitivelor, vol.I, Analiza

temei de proiectare. Informarea inițială. Stabilirea datelor inițiale. Stabilirea soluțiilor deansamblu ale dispozitivelor, Institutul Politehnic Iași, 1992

6.Gojinetchi N., Gherghel N., Indrumar de proiectare a dispozitivelor, vol.II,Elaborarea schemelor optime de orientare în dispozitive. Institutul Politehnic Iași, 1992.

7.Mihailide M., Cozmâncă M., Scule așchietoare. Concepție, proiectare,utilizare.Editura Tehnică-info, Chișinău 2002.

8.Panait S., Bazele așchierii și generării suprafețelor. Inst.Politehnic.Iași,1992.

9.Secară Gh.,Proiectarea Sculelor așchietoare,Editura didactică și pedagogică,

București 1979.

10.Severincu M., Croitoru C.,Proiectarea sculelor așchietoare. Editura UniversitateaTehnică Gh. Asachi, Iași 2001.

11.William A.Sandras, Just in time: Making it happen: Unleashing the power of Continuous Improvement, Editura Hardcover,1995

12.Yasuhiro Monden, Toyota Production sistem: An integrated Approach to Just intime, Editura Business Tech,1996.

13.http://www.coromant.sandvik.com

14.http://www.fsr.ro

15.http://www.lubtek.ro

ascutirea alezoarelor

Documents