Ascutirea si Controlul Cutitelor de Strung

LUCRAREA 1ASCUIREA I CONTROLUL CUITELOR DE STRUNG

1.1. NOIUNI DE BAZ

Lucrarea urmrete identificarea prilor componente ale cuitului de strung i a sistemului de referin constructiv, precum i a modului de ascuire i control al parametrilor geometrici i constructivi obinui prin ascuire.

1.1.1. Tipuri de cuite de strungSculele achietoare reprezint acea parte a echipamentului tehnologic care, n funcie de cinematica mainilor-unelte, realizeaz ndeprtarea adaosului de prelucrare n vederea obinerii dimensiunilor i a calitii finale a suprafeelor prelucrate.

Orice scul achietoare, pentru a putea realiza prelucrarea, are o parte activ sau achietoare, realizat din materiale cu caracteristici speciale - pentru scule achietoare i o parte de poziionare - fixare a sculei, realizat din oeluri de uz general.

Partea activ a sculei este format din unul sau mai multe tiuri adiacente i suprafeele lor, denumite fee ale sculei, din rezerva pentru reascuire precum i dintr-o serie de alte elemente care servesc la degajarea, conducerea i ruperea achiilor.

Partea achietoare a oricrei scule este asemntoare cu cea a cuitului de strunjit simplu, astfel nct definiiile rezultate pe baza acestuia sunt valabile pentru toate sculele achietoare (burghiu, frez, tarod, filier etc.).

Patrea achietoare a sculei este compus din urmtoarele elemente principale, fig. 1.1:

faa de aezare principal , A1,. A2 ndreptat spre suprafaa de achiat a piesei, la deplasarea cuitului n direcie de avans; faa de aezare secundar, A '1, A '2 ndreptat spre suprafaa prelucrat a piesei; faa de degajare A1, A2-suprafaa pe care se degaj achia; tiul principal T - intersecia dintre faa de aezare principal i faa de degajare; tiul secundar T' - intersecia dintre faa de aezare secundar i faa de degajare; vrful sculei V- intersecia dintre cele dou tiuri, principal i secundar.Partea de poziionare - fixare a sculei joac un rol important n realizarea procesului de achiere, deoarece cu ajutorul ei se creaz legtura dintre maina -unealt i partea achietoare a sculei.

Fig.1.1. Prile componente ale cuitului de strung

n funcie de tipul sculei partea de fixare poate fi sub form de coad paralelipipedic (n cazul cuitelor de strung, de rabotez i mortez), cilindric sau conic (n cazul burghielor, lrgitoarelor, adncitoarelor, lamatoarelor, alezoarelor i tarozilor) sau sub form de alezaj - pentru fixarea pe un arbore sau dorn portscul (n cazul frezelor, adncitoarelor i alezoarelor).

La strunjirea pieselor se folosete o varietate foarte mare de tipuri de cuite, att ca form ct i ca parametrii geometrici, n funcie de caracterul prelucrrii. Standardele prevd principalele tipuri de cuite grupate i clasificate dup diferite criterii i anume:

a) Dup sensul avansului sau poziia tiului principal se deosebesc:

cuite pe dreapta; cuite pe stnga.a) b)

Fig. 1.2. Cuite de strung

a) pe stnga b) pe dreapta

Definirea sensului unui cuit se realizeaz astfel: se presupune c acest cuit este aezat cu partea de fixare pe o suprafaa vertical, faa de degajare fiind spre observator i n jos. n aceste condiii, cuitul este pe dreapta, dac tiul principal este ndreptat spre dreapta observatorului, n caz contrar, cuitul este pe stnga (fig. 1.2).

b) Dup forma capului i poziia lui n raport cu corpul, cuitele de strung, rabotez i mortez pot fi:

cuite drepte, pe stnga sau pe dreapta (fig. 1.3), la care axa de simetrie a corpului cuitului este dreapt att n plan, ct i n vedere lateral; cuite ncovoiate, pe stnga sau pe dreapta (fig. 1.4) la care axa de simetrie a corpului cuitului este ncovoiat n plan i dreapt n vedere lateral, folosite la strunjirea cu regimuri de achiere intensive i la prelucrarea suprafeelor laterale n apropierea dispozitivelor de fixare;

Fig. 1.3. Cuite drepte Fig. 1.4. Cuite ncovoiate cuite cotite, nainte sau napoi (fig 1.5) , la care axa de simetrie a corpului cuitului este dreapt n plan i ncovoiat n vedere lateral, folosite la prelucrarea suprafeelor greu accesibile i la reducerea vibraiilor n procesul de achiere la operaiile de retezare; cuite ngustate (fig. 1.6) la care capul este mai ngust dect corpul cuitului; capul poate fi simetric sau asimetric (pe stnga sau pe dreapta), folosite n operaiile de canelare i retezare; aceste cuite pot fi ncovoiate sau cotite.

Fig. 1.5. Cuite cotite Fig.1.6. Cuite ngustatec) Dup felul prelucrrii cuitele de strung pot fi de diverse tipuri i forme, cele mai utilizate fiind date n tabelul 1.1. (fig. 1.7).

STRUNJIRE EXTERIOAR

STRUNJIRE INTERIOAR

Fig. 1.7. Tipuri de cuite de strung standardizate

Tabelul 1.1.Nr. crt.

Denumirea cuitului

Materialul tiului

Oel rapidCarburi metalice

1Cuit drept pentru degroat-STAS 6376 - 89

2Cuit ncovoiat pentru degroat-STAS6377-89

3Cuit drept pentru finisat-STAS 6378 - 80

4Cuit lat-STAS 6380 - 89

5Cuit pentru filetat exteriorSTAS 6312-80STAS 12735 - 89

6Cuit pentru col-STAS 6379 89

7Cuit pentru canelatSTAS 361-80STAS 6383 - 80

8Cuit lateralSTAS 359 - 67STAS 6381-89

9Cuit pentru retezat

Cuit lam pentru retezatSTAS 353 86

STAS 354-67-

-

10Cuit frontalSTAS 358 - 90STAS 6382 - 89

11Cuit pentru interior-STAS 6384 - 89

12Cuit pentru col interior-STAS 6385-89

13Cuit pentru degajat interiorSTAS 6311 -80-

14Cuit pentru filetat interior-STAS 12736 - 89

d) Dup construcie (execuie) cuitele pot fi monobloc sau asamblate. Cuitele monobloc au partea activ i corpul dintr-o bucat i sunt confecionate din oeluri carbon sau aliate pentru scule. Cuitele asamblate au partea activ confecionat din material de calitate superioar (oel rapid, plcue din carburi metalice sau mineralo-ceramice), iar corpul dintr-un oel de construcie obinuit (asamblarea lor se face prin sudare, lipire sau fixare mecanic).

e) Dup precizia prelucrrii cuitele pot fi pentru degroare, finisare sau strunjire fin.

f) Dup poziia cuitului fa de pies se deosebesc:

cuite radiale aezate n mod obinuit orizontal (fig. 1.3 ... 1.6); cuite tangeniale aezate dup tangenta la suprafaa piesei, determinnd o solicitare mai favorabil i o deformare a cuitului mai mic.g) Dup destinaie sunt cuite universale folosite n mod normal i cuite speciale sau profilate, utilizate n producia de serie sau mas, n scopul asigurrii unor precizii i productiviti ridicate. Cuitele profilate au i avantajul c i pstreaz profilul dup reascuire, cu condiia ca aceasta s se fac pe suprafaa de degajare i s se menin unghiurile i . Un caz particular al cuitelor profilate sunt cele pentru prelucrat diferite tipuri de filete.

La strunjirea suprafeelor exterioare i frontale, cuitele se fixeaz direct in suportul portscul i au o rigiditate corespunztoare, avnd o lungime mic n consol. n cazul strunjirii suprafeelor interioare lungimea n consol este mult mai mare, deci rigiditatea sculei este mai redus, fapt ce impune prelucrarea cu valori ale avansului i adncimei de achiere ct mai mici pentru a nu se produce vibraii. n vederea nlturrii acestui inconvenient i pentru a mri precizia de prelucrare, la alezajele cu diametre mai mari de 40 mm se folosesc diverse tipuri de portcuite cu rigiditate mare (cu unul sau mai multe cuite) similare celor utilizate la mainile de alezat i frezat.

1.1.2. Geometria cuitelor de strung

Geometria cuitului de strung cuprinde unghiurile de form (constructive) ale prii active, considerate n sistemul de referin constructiv.

Sistemul de referin constructiv este triedrul ortogonal orientat drept (pozitiv) notat cu Oxyz i avnd axele paralele cu elementele prii de prindere ale sculei (fig. 1.8).

Fig. 1.8. Sistemul de referin constructiv

n acest sistem de referin, planul Oxy se numete plan de baz constructiv, iar axa Oz se numete ax principal constructiv.

Axa Ox are direcia paralel cu direcia posibil a micrii de avans de generare.

Planul frontal sau planul tiului este perpendicular pe planul de baz constructiv i conine tangenta la muchie n punctul considerat M (fig. 1.9)

Fig. 1.9. Planele n sistemul de referin constructiv

Parametrii geometrici constructivi ai sculei se definesc fa de sistemul de referin prezentat anterior dup cum urmeaz:

- unghiul de degajare N constructiv este unghiul diedru format ntre planul tangent D la faa de degajare n punctul considerat M i planul de baz constructiv B; unghiul de aezare N (principal) este format ntre un plan tangent A la faa de aezare (principal) n punctul considerat M i planul frontal constructiv F (fig. 1.9.);

unghiul de aezare 1N (secundar) este format ntre un plan tangent A la faa de aezare (secundar) n punctul considerat M1 i planul frontal constructiv F1;

unghiul de ascuire , ntr-un punct M de pe muchie, este unghiul diedru format de planele tangente la faa de degajare D i la faa de aezare A n punctul M oarecare de pe muchie;

Unghiurile N, , N sunt unghiuri diedre i se msoar n planul de msurare, adic ntr-un plan oarecare perpendicular pe muchia aparent (N'N').ntre aceste unghiuri exist relaia:

(1)

unghiul de nclinare a muchiei este format ntre tangenta TT la muchie n punctul considerat M i planul de baz (fig. 1.8 i 1.9);

unghiul de atac i 1 pentru tiul principal sau secundar, este format ntre proiecia tangentei TT (T'T') n punctul M (M) pe planul de baz constructiv i axa Ox (fig. 1.8);

unghiul la vrf este format ntre tangentele n punctele M i M1 de pe tiul principal i respectiv tiul secundar (fig. 1.10).

Unghiurile , 1 i , se msoar n planul de baz, iar ntre ele exist relaia (fig. 1.10):

(2)

Fig. 1.10. Unghiurile n planele secante principale

Sistemul de referin pasiv (cinematic) i unghiurile pasive ale sculei.

Sistemul de referin pasiv, denumit i sistem de referin cinematic Oxyz (fig.1.11) este legat de dispozitivul, respectiv de maina unealt n care se monteaz scula pentru achiere sau pentru ascuirea ei.

n cazul n care scula se fixeaz n maina-unealt astfel nct axele sistemului de referin constructiv sunt paralele i de acelai sens cu axele sistemului de referin cinematic al mainii, atunci unghiurile pasive sunt egale cu cele constructive. Dac ns din considerente de ordin tehnologic fixarea sculei n dispozitiv, respectiv n main, se face astfel nct cele dou sisteme de referin nu coincid, atunci unghiurile pasive vor diferi de cele constructive (fig. 1.11 i 1.12).

Fig. 1.11. Sistemul de referin pasiv (cinematic)

Planul Oxy se numete plan de baz cinematic, iar axa Oz ax principal cinematic. Unghiurile pasive ale sculei se noteaz cu o bar orizontal deasupra literei folosite ca simbol.

Fig. 1.12. Diferena ntre sistemul de referin constructiv i cel pasiv

n sistemul de referin pasiv unghiurile sculei se definesc dup cum urmeaz:

unghiul de degajare pasiv este format ntre planul D tangent la faa de degajare n punctul considerat M i planul de baz cinematic Oxy;

unghiul de aezare pasiv este unghiul diedru format ntre planul tangent A la faa de aezare n punctul considerat M i planul frontal F (fig. 1.10);

unghiul de atac pasiv sau este format ntre tangenta la proiecia muchiei pe planul de baz cinematic n punctul considerat M' i axa Ox (fig. 1.12);

unghiul de nclinare pasiv este format ntre tangenta la muchie n punctul considerat M i planul de baz cinematic Oxy (fig. 1.12),,

Msurarea unghiurilor pasive se face la fel cu a celor constructive, dar n raport cu sistemul de referin cinematic.

Unghiurile sculei n plane secante principale. Pentru realizarea unghiurilor constructive ale sculei (N, N etc.), a cror mrime se exprim prin mrimea unghiului format ntr-un plan secant normal pe muchia aparent a tiului, este necesar a se determina valoarea acestor unghiuri diedre i n alte plane secante, diferite de planul secant normal pe muchia aparent. Valorile acestor unghiuri servesc pentru reglarea dispozitivului de ascuire a sculei astfel nct s se obin unghiurile N, , N etc.

Indiferent de sistemul de referin adoptat (constructiv, pasiv sau activ), se pot defini urmtoarele plane secante principale (fig. 1.13 i 1.14):

planul secant x-x (sau X-X) secioneaz unghiul diedru N () sau N() i este paralel cu planul de referin oxz (OXZ) (fig. 1.13). Unghiurile formate n aceast seciune se noteaz cu x (), respectiv x() ca n fig. 1.10;

planul secant y-y (Y-Y) secioneaz unghiul diedru N () sau N() i este paralel cu planul de referin oyz (OYZ). Unghiurile din aceast seciune se noteaz cu y (), respectiv y() ca n fig. 1.10;

planul secant NN (fig. 1.14) este normal pe planul de baz i pe tangenta la muchia aparent (proiecia muchiei pe planul de baz) n punctul considerat.

Unghiurile din aceast seciune sunt notate cu N () respectiv N() ca n fig. 1.10.

Fig. 1.13. Planele secante x-x i y-y

Fig. 1.14. Planul secant N-N

n afara acestor dou sisteme de referin se mai definete un al treilea, numit sistem de referin activ sau funcional care definete geometria sculelor achietoare n raport cu vectorul vitez real de achiere i planul perpendicular pe acest vector, denumit plan de presiune.1.1.2. Metode de ascuire a cuitelor de strungAscuirea este operaia final care se execut asupra cuitelor de strung de orice tip i determin capacitatea de achiere i calitatea suprafeelor prelucrate cu ajutorul sculei respective.Ascuirea i netezirea (superfinisarea) cuitelor de strung trebuie s asigure: geometria cerut a prii active;

rugozitatea corespunztoare a suprafeelor active;

pstrarea calitilor fizico-mecanice ale sculei.

Se cunosc mai multe metode de ascuire i netezire a sculelor achietoare: metoda abraziv;

metode electrice: (prin scntei electrice, anodo-mecanic, prin contact electric); rectificarea chimico-mecanic (pentru plcue din carburi metalice).Metoda abraziv este cea mai rspndit datorit simplitii sale, dar prezint dezavantaje, mai ales la ascuirea cuitelor armate cu plcue din carburi metalice, ca urmare a fragilitii i conductibilitii termice mici a carburii. Din aceste cauze, apare uneori pe suprafaa de ascuire o reea de micro-fisuri, cteodat i fisuri, iar la ascuirea oelurilor rapide pot aprea arsuri.

Aceste deficiene pot fi nlturate dac se respect mai multe condiii, dintre care enumerm: alegerea corect a caracteristicilor pietrei abrazive; folosirea dispozitivelor de prindere a cuitului n vederea ascuirii; alegerea unui regim de ascuire corespunztor att materialului sculei, ct i celui al discului abraziv; netezirea dup ascuire pentru micorarea rugozitii i nlturarea stratului defect.

Cuitele se pot ascui fie pe cale manual, fie pe cale mecanic, cu ajutorul dispozitivelor speciale.

Ascuirea manual nu asigur precizia geometric i dimensional necesar, i nici calitatea suprafeelor ascuite. Productivitatea ascuirii este redus, iar constana parametrilor n cazul unui lot mai mare de scule este mic.

Pentru aceste motive se extinde ascuirea pe cale mecanic, cu ajutorul dispozitivelor.

Ascuirea abraziv mecanic a cuitelor din oel rapid comport dou operaii, i anume: operaia de degroare i operaia de finisare. Cele dou operaii se execut consecutiv pe feele de aezare i de degajare. Operaiile de ascuire impun respectarea sensului de rotaie a discului abraziv fa de semifabricat (fig. 1.15).

Fig. 1.15. Sensul corect de rotaie al discului abraziv la ascuirea cuitelor

1.1.3. Calculul parametrilor de reglare ai dispozitivului de ascuire a cuitelorn vederea reglrii dispozitivului de ascuire a cuitului (menghina triplu pivotant) este necesar s se calculeze parametrii de reglare ai acestui dispozitiv plecnd de la unghiurile constructive cu semnele geometrice ale tiului VA la un cuit cu feele active plane i cu muchia rectilinie (fig. 1.16.).

Aceste unghiuri sunt;

- , , N, N (pentru tiul principal) i

- i, Ni (pentru tiul secundar sau de ordin i).

Fig. 1.16. Menghina triplu pivotant i unghiurile de pivotare

Unghiurile N i N sunt date ntr-un plan secant N normal pe muchia aparent. n cazul feei de degajare plane unice, unghiurile Ni i i rezult.

Parametrii de reglare ai menghinei triplu pivotante sunt unghiurile de pivotare x, y i z n jurul axelor Ox, Oy, respectiv Oz ale menghinei triplu pivotante a mainii de ascuit (fig. 1.16 i 1.17), care sunt paralele i de acelai sens cu axele sistemului de referin constructiv al cuitului, necesare pentru a se realiza unghiurile date ale celor trei fee i ale muchiilor la ti VA1 i VA2, ascuirea fcndu-se cu faa frontal (din planul OYZ) a discului de rectificat.

nainte de reglarea menghinei triplu pivotante, axele acesteia Ox, Oy i Oz pot fi considerate totdeauna paralele i de acelai sens cu axele sistemului de referin cinematic OXYZ al mainii de ascuit ca n figura 1.17.

Se face precizarea c rotirile x, y i z sunt pozitive dac se dau n sensurile Oy peste Oz, Oz peste Ox, respectiv Ox peste Oy, toate rotirile fiind efectuate pe drumul cel mai scurt (cu unghiuri mai mici de 1800).

Fig. 1.17. Dispoziia sistemului de referin al cuitului fa de cel al mainii

1.1.4. Valorile parametrilor geometrici si ale uzurii maxime admisibile la cuite.n tabelul 1.2 se dau valorile unghiurilor cuitelor din oel rapid n cazul prelucrrii materialelor uzuale, iar n tabelul 1.3 se dau aceleai valori pentru cuitele armate cu plcue din carburi metalice. Aceste valori servesc pentru determinarea unghiurilor de rotaie a dispozitivelor utilizate la ascuireacuitelor.Uzura maxim admisibil a cuitelor este acea uzur la care cuitul trebuie reascuit. Reascuirea la timp este absolut necesar, deoarece prin uzarea tiurilor cuitului se modific geometria prii achietoare, ceea ce are ca urmare un consum de scule mai ridicat, nrutirea calitii suprafeei prelucrate i mrirea abaterilor de la dimensiunile prescrise ale pieselor.n tabelul 1.4. se dau valorile uzurilor maxime admisibile pe faa de aezare h a cuitelor la prelucrarea materialelor uzuale.

Tabelul 1.2. Valorile parametrilor geometrici ai cuitelor din oel rapid

Material de prelucratRezistena la rupere sau duritateao1oo

s n mm/rot

< 0,3 0,3

Oel carbon de construcier110 daN/mm21281515

r>110 daN/mm2128150...5

Font cenuieHB2201061010

HB>220106105

Font maleabilHB=140...1501281510...15

Tabelul 1.3 Valorile parametrilor geometrici ai cuitelor cu plcue din carburi metalice

Material de prelucratRezistena la rupere sau duritateaoo

s n mm/rotForma fa

< 0,3 0,3Tip ITip II

Oel carbon de construcie i aliatr>110 daN/mm212...108...65...10-10

r110 daN/mm212815-5

Font cenuieHB220106120...5

HB>22010...868-5

Font maleabilHB= 140...15012815-

oCondiiile de lucru.

10...30Adncimi mici de achiere i un sistem pies-main-scul cu rigiditate bun.

45Cel mai frecvent utilizat n condiii de rigiditate ridicat.

60..70La prelucrarea cu ocuri i rigiditate suficient (la strunguri cu mai multe cuite).

80...90La prelucrarea pieselor lungi i subiri (nerigide).

1o

0...5Pentru prelucrri fine.

5...10La prelucrarea pieselor rigide fr avans de ptrundere.

15...30La prelucrarea pieselor nerigide, fr ptrundere.

30...45La prelucrarea pieselor rigide cu ptrundere.

La prelucrarea pieselor nerigide

1.2. CONINUTUL LUCRRII.n prezenta lucrare se urmrete nsuirea cunotinelor teoretice i practice (cunoaterea i manevrarea aparaturii i utilajului respectiv) necesare pentru ascuirea i controlul cuitelor de strung. Pentru aceasta este necesar a se efectua ascuirea cuitului pe feele active dup care se vor msura parametrii geometrici ai cuitului ascuit, fie cu raportorul de mas, fie cu raportorul universal. Se vor controla de asemenea rugozitile suprafeelor active ale cuitului ascuit cu ajutorul rugozimetrului portabil cu aparat indicator, fabricat de Mitutoyo care poate msura Ra i Ry.Tabelul 1.4. Valorile uzurii maxime admisibile la cuite hMaterial de prelucratCuite pentru:Condiii de lucruh, mmManifestarea uzurii i efectele depirii uzurii

Oel i font maleabilStrunjireCu rcire1,5-2Zgomot caracteristic ca un ciripit i apariia unei fii lucioase pe suprafa

Fr rcire0,3-0,6

RabotareFr rcire1,5-2nrutirea brusc a calitii suprafeei prelucrate

MortezareFr rcire0,3-0,6

Retezare i canelare la strungCu rcire1,0-1,5

Fr rcire0,3-1,5

Retezare i canelare la mortezFr rcire0,8

ProfilareFr rcire0,2-0,8

Font cenuieStrunjireDegroare2,5-3Apariia solzilor negri pe suprafaa prelucrat. Mrirea diametrului piesei cu circa 0,1 mm

Finisare1,0-2

RabotareLongitudinal3,0-4,0Apariia solzilor negri i nrutirea brusc a calitii suprafeei prelucrate

Crestare3,0-4,0

MortezareNormal0,8-1,0nrutirea brusc a calitii suprafeei prelucrate

Retezare i canelareNormal1,5-2

ProfilareFinisare0,2-0,6

1.3. DESFURAREA LUCRRII.

1.3.1. Ascuirea cuitelor.Aceast operaie se execut la maina de ascuit universal cu ajutorul dispozitivului tip menghin triplu pivotant artat n figura 1.16., sau la maina de ascuit UAS-200.1.3.2. Controlul elementelor geometrice i constructiveLa msurarea i controlul unghiurilor n sistemul de referin constructiv se folosete dispozitivul pentru msurarea unghiurilor i raportorul optic sau mecanic.

Dispozitivul pentru msurarea unghiurilor de form (fig. 1.18), face parte din categoria mijloacelor speciale de msurare direct a unghiurilor de form ale cuitelor de strung n sistemul de referin constructiv i reprezint un instrument mecanic de msurat construit pe principiul vernierului.

Fig. 1.18. Dispozitiv perntru msurarea unghiurilor

Dispozitivul pentru msurarea unghiurilor este format din placa de baz 1, prevzut la partea superioar cu dou canale T pe care se deplaseaz suportul portscul. Pe placa de baz este montat rigid coloana 4, prevzut cu filet, pe care se deplaseaz pe vertical braul 5 cu ajutorul piuliei 6 i care se blocheaz n poziia dorit cu ajutorul urubului 9. La baza coloanei se afl montat vernierul 2 i talpa rotitoare 3, care este prevzut cu o scar gradat ( 900) i cu ajutorul creia se poate msura unghiurile de poziie pentru determinarea unghiului de form. n alezajul braului se afl montat capul de msurare 7 prevzut cu o scar gradat ( 900) i un vernier rotitor 8 prevzut cu suprafee de msurare direct a unghiurilor de form , i indirect a unghiului . Capul de msurare 7 se poate roti cu 360 i se blocheaz n poziia dorit cu urubul 10.

1.3.3. Modul de lucru

a) Se fixeaz cuitul de strung ce urmeaz a fi msurat n suportul port scul n poziia convenabil, de regul n poziia de lucru (fig. 1.18), dup care se strnge cu ajutorul bridelor i uruburilor;

b) Dup deblocarea urubului 9, se deplaseaz grosier, la nceput braul 5 cu ajutorul piuliei 6 pn cnd suprafeele de msurare ale vernierului rotitor 8 se aeaz peste suprafeele de aezare sau degajare ale cuitului;

c) Se deblocheaz urubul 10 i se rotete capul de msurare pentru a aduce vernierul cu suprafeele de msurare n planul de msurare constructiv, respectiv n planul de lucru;

d) Se continu deplasarea fin a braului 5 odat cu rotirea vernierului 8 pn cnd suprafeele de msurare ale acestuia se aeaz perfect peste suprafeele de aezare respectiv degajare n planul dorit, cu ajutorul fantei de lumin. n aceast poziie se blocheaz vernierul i se citete valoarea unghiului;

e) Pentru msurarea unghiului se deplaseaz suportul portcuit pn cnd vrful cuitului vine n contact cu talpa rotitoare 3;

f) Se rotete talpa i se deplaseaz suportul portcuit n plan perpendicular pe canelele T pn cnd se realizeaz contactul perfect ntre suprafaa de msurare a tlpii i tiul principal, respectiv secundar al cuitului. n aceast poziie se citete valoarea unghiului respectiv . Pe baza relaiei (1) se determin unghiul .Valorile abaterilor maxime admisibile ale unghiurilor prii active a cuitului se dau n tabelul 1.5.

La msurarea elementelor constructive ale cuitului se va folosi ublerul sau linia gradat. Pentru msurarea razei la vrful cuitului se va folosi microscopul de atelier sau folosete aparatul pentru msurat profile Mitutoyo.

Controlul rugozitii feelor active se face cu ajutorul rugozimetrului portabil cu aparat indicator, fabricat de Mitutoyo.Tabelul 1.5. Toleranele prii active a cuitelor

UnghiulMrimea unghiuluiAbateri limit

Unghi de aezareN, 1N 80N, 1N >8030 10

Unghi de degajareN 120N > 120 10 20

Unghi de atac principalToate valorile 20

Unghi de atac secundar1< 501> 50 10 20

Unghi la vrf < 1000 > 1000 20 30

Unghiul de nclinare al tiului4...100 10

1.4. OBSERVAII SI CONCLUZII.

Se vor trage concluzii asupra modului n care s-a fcut ascuirea cuitelor, att n ceea ce privete precizia valorilor obinute, ct i asupra cauzelor posibile care au dat erori. Aceste cauze sunt legate fie de calculul greit al parametrilor, fie de reglarea necorespunztoare a dispozitivului, fie de efectuarea greit a controlului.

LUCRAREA 2CUITE PROFILATE

2.1. CONSIDERAII TEORETICE2.1.1. Generaliti. Cuitele profilate sunt scule folosite la procedeul de prelucrare prin strunjire, mai rar rabotare sau mortezare, la care generarea suprafeei prelucrate este materializat pe muchia achietoare a sculei. Cu un cuit profilat se pot executa suprafee cu profile complexe, reunindu-se ntr-o singur faz cteva faze sau chiar operaii (executate cu scule standardizate). Acete tipuri de scule sunt de productivitate i precizie dimensional ridicat, ns folosirea lor se justific numai la producia de serie mare i de mas, dat fiind costul lor ridicat.

Fig. 2.1. Cuite profilate - clasificare.

Principale avantaje ale acestor tipuri de cuite constau n:

- timp de prelucrare scurt;

pstrarea formei profilului un timp ndelungat;

numr mare de reascuiri.

2.1.2. ClasificareCuitele profilate se clasific dup urmtoarele criterii:

a) forma corpului cuitului:

cuite profilate prismatice (fig. 2.1. c,d,e);

cuite profilate disc (fig. 2.1 a,b).

b) direcia avansului:

cu avans radial (fig. 2.1 a,b,c,e)

cu avans tangenial (fig. 2.1, d.) cu avans axial sau frontal c) suprafaa de prelucrat :

exterioar;

interioar; frontal.2.1.3. Profilele cuitelor profilate

n cazul cuitelor profilate se disting cele trei linii de profil: funcional, tehnologic i de msurare.

Profilul funcional al cuitelor profilate este n planul axial al piesei i este identic cu profilul piesei.

Pentru cuitul profilat disc, profilul axial reprezint profilul tehnologic, iar dac controlul se face cu un ablon reprezint i profilul de msurare.

Pentru cuitul profilat prismatic profilul tehnologic i de msurare se determin n planul normal pe directoarele rectilinii ale feei de degajare.

La proiectarea cuitelor profilate trebuie determinate toate cele trei linii de profil.

Pentru execuia unui cuit profilat trebuie s se determine profilele tehnologice i de msurare, linii care apar n desenul de execuie al cuitului.

Fig. 2.2. Profilele cuitului profilat disc

Pentru determinarea profilului sunt folosite dou metode: Metoda grafic i metoda analitic. Profilul se determin prin puncte. Numrul de puncte caracteristice se alege ntre 630 de puncte funcie de complexitatea i lungimea profilului.

2.1.4. Geometria cuitului profilat

Parametrii geometrici ai cuitului profilat disc se observ n fig. 2.2. Unghiul de aezare ( rezult din supranlarea cu h a centrului cuitului fa de axa piesei, iar unghiul ( din construcia feei de degajare tangent la cercul de raz H numit cerc de reascuire (control).

Fig. 2.3. Parametrii geometrici ai cuitului profilatUnghiul de aezare (fig. 2.2) se determin n general din relaia :

(1)

unde:

R este raza cuitului profilat;

h - supranlarea centrului cuitului fa de centrul piesei de prelucrat (pentru un cuit existent se d h).

Unghiul de degajare se determin innd cont c:

i (2)

unde:

H este raza cercului de reascuire a cuitului (fig. 2.3)

Observaie: Unghiul de degajare ( ( fig. 2.3) rezult din ascuirea cuitului astfel nct planul feei de degajare s fie mereu tangent la un cilindru imaginar de raz:

(3)

Fig. 2.4. Cuit profilat prismatic

n cazul cuitelor profilate prismatice (fig. 2.4), nclinarea relativ a suprafeelor de aezare i de degajare este: ( +(. Unghiul de aezare este obinut prin poziionarea cuitului n dispozitivul de prindere al sculei.

Unghiurile de achiere (optime date de teoria achierii) se definesc n vrful cuitului care este cel mai nalt vrf al tiului i cel mai solicitat (tab 2.1). Este necesar o verificare a mrimii acestora n punctele critice, n special pentru unghiul de aezare care nu trebuie s ajung la valori sub (min= 2o4o.

Tabelul 2.1 Geometria funcional a cuitelor profilate

Materialul de prelucrat( [ o]( [ o]

Oel (r = 500 MPa

500800

8001000

100020002025

1520

1015

510815

(cu verificarea unghiurilor de aezare laterale)

Font 150HB

150200

20025015

12

8

Cupru

Aluminiu2025

Bronz

Alam05

2.2. CONINUTUL LUCRRII

Lucrarea i propune prezentarea formelor constructive ale cuitelor profilate, msurarea i verificarea parametrilor dimensionali, a preciziei profilului acestor scule, precum i a parametrilor geometrici. Este prezentat de asemenea metodologia de reascuire a cuitelor profilate.

2.3. CONSTRUCIA CUITELOR PROFILATESistemele de prindere ale cuitelor profilate trebuie s corespund att din punct de vedere al rigiditii, forele de achiere fiind mari, ct i din punct de vedere al preciziei reglrii i repoziionrii cuitului dup reascuire, n vederea pstrrii unghiurilor i preciziei profilului.

Fig. 2.5. Sistem de fixare a cuitelor prismatice

n general pentru prinderea cuitelor profilate prismatice se folosete un ajustaj cu coad de rndunic (fig. 2.5). Strngerea se face prin intermediul bridei 4 i al urubului 3. Acest tip de strngere este cel mai rigid dintre sistemele de prindere al cuitelor profilate.

n fig. 2.6 sunt prezentate cteva variante de dispozitive de prindere pentru cuitele disc cu alezaj.

n cazul n care limea cuitului este mic (pn la 15 mm), forele de frecare mpiedic rotirea lui. n caz contrar, trebuie facut asigurarea mpotriva rotirii fie prin pan sau tift (fig. 2.6, a) fie prin dini frontali (fig. 2.6, b).

Cnd cuitul s-a uzat, este necesar s fie rotit cu un dinte, s se aeze n aceast poziie n dispozitivul de ascuire i s se reascut. Datorit faptului c numrul de dini este relativ mic (in jurul a 30 dini), rotirea cuitului se face cu un unghi prea mare ceea ce micoreaz numrul de reascuiri. Pentru a remedia acest lucru se execut suporturi care permit i o rotire mai fin a cuitului cu ajutorul unui mecanism melc-roat melcat (fig. 2.6, c).

n figurile 2.6, d, e sunt prezentate sisteme de prindere a cuitelor profilate de interior i anume o variant monobloc i una cu reglare a poziiei cu ajutorul rozetei.

Fig. 2.6. Sisteme de fixare a cuitelor disc

2.4. DESFURAREA LUCRRII2.4.1. Utilajul folosit

microscop universal de atelier;

ublere, micrometre;

proiector optic de profile;

dispozitiv de prindere a cuitului pe proiectorul optic de profile;

desen pe hrtie de calc (transparent) a sculei verificate la scara 20:1.

Pentru msurri se vor folosi cuite disc diferite.

Fig. 2.7. Cuit disc

2.4.2. Modul de lucru.

Se consider cuitul profilat disc din fig. 2.7. Analiznd desenul cuitului se observ c avem de msurat i verificat trei categorii de parametri:

geometria prii active a sculei;

precizia profilului;

dimensiunile prii de prindere.

Geometria sculei este dat de urmtorii parametrii:

unghiul de aezare;

unghiul de degajare;

unghiul de aezare lateral;

Profilul cuitului este dat de:

nclinaii

adncimi

raze de racordare.

Partea de prindere a cuitului pe dorn este dat de:

diametrul alezajului n care intr dornul;

dimensiunea locaului elementului de fixare (loca de pan sau gaur de tift).

Gabaritul sculei este dat de:

diametrul maxim al cuitului profilat disc;

limea cuitului.

n funcie de dificultile sau facilitatea acestor cote precum i de precizia impus se vor utiliza metode i instrumente de msur adecvate scopului propus.

Pentru determinarea dimensiunilor de gabarit i prindere se pot utiliza metode de msurare obinuite cu ublerul i micrometrul, role sau calibre.

Pentru msurarea parametrilor geometrici se utilizeaz microscopul universal.

Pentru msurarea profilului cuitului se poate utiliza fie microscopul universal fie proiectorul optic de profile.

Determinarea unghiului (( +() se face cu microscopul universal astfel: Se aeaz cuitul disc pe placa de sticl a platoului obiectiv al microscopului, astfel ca faa de degajare s coincid cu axa orizontal a reticulului ocularului (fig. 2.8).

Se determin poziia la centru a reticulului orizontal i vertical (se aeaz mira ocular la centrul alezajului cuitului profilat disc) prin msurarea pe microscop a diametrului gurii cuitului pe cele dou direcii tangente orizontale.

Dac se noteaz cu C1, C2, C3 citirile pe scala transversal a microscopului, corespunztor poziiilor 1, 2 i 3 ( fig. 2.8 ) rezult H din relaia: (4)

Cunoscnd pe (H( i (R( se determin (( +( ) i cunoscnd ( rezult (.

n cazul n care ntreg cuitul intr n cmpul ocularului, dup fixarea mirei ocular la centru se rotete scala gradat pn cnd axa orizontal trece prin vrful cuitului (fig. 2.8, poz.5 ).

Profilul cuitului se determin pe microscopul universal, considernd cuitul fixat ntre vrfurile dispozitivului de pe platoul microscopului (fig. 2.9).

Se regleaz nlimea ocularului pn la obinerea unei imagini clare a intregului profil. Msurtorile se fac pe poriuni de profil. Nu se va viza faa de degajare.

Prin poziionarea axei verticale a reticulului pe direcia generatoarelor poriunilor conice, se obine unghiul acestora fa de seciunea frontal a cuitului.

Fig. 2.8 Determinarea unghiului (( +() cu ajutorul microscopului universal

Adncimea profilului se msoar conform fig, 2.9,c plasnd axa orizontal n diferite puncte ale profilului i nregistrnd diviziunile urubului micrometric al platoului pentru fiecare poziie.

Prin diferen fa de o baz rezult adncimile profilului n diferite puncte.

Fig 2.9. Determinarea profilului cuitului cu ajutorul microscopului universal

Profilul cuitelor profilate ( disc sau prismatice ) poate fi controlat i cu proiectorul de profile optic. Acesta const n a realiza profilul sculei la scar mrit pe hrtie de calc (transparent) i a-l compara cu imaginea profilului real al piesei ce apare pe ecran ca umbr a piesei n faa unui fascicol luminos.

2.4.3. Prelucrarea i interpretarea rezultatelor experimentaleReferatul lucrrii va cuprinde:

1. Desenul de execuie al sculei msurate;

2. Tabele cu dimensiunile msurate (conform tabel 2.2.)

Tabel 2.2 Msurarea parametrilor geometrici ai unui cuit disc pe microscopul mare de atelier

Nr. crt.Diametrul exterior

D ext [mm]Diametrul dornului

d dorn [mm]Raza cercului de reascuire

H [mm](+( [ o]

Tabel 2.3 Msurarea parametrilor geometrici ai unui cuit prismatic pe microscopul mare de atelier

Nr. crt.Limea cuitului

B [mm]nlimea cuitului

[mm]Parametrii cozii de orientare i fixare (fig.2.9)(+( [ o]

Tabel 2.4 Verificarea profilului unui cuit disc pe proiectorul optic de profile

Nr. crt.Cote gabarit

(Desen)Cote corecteCote incorectePosibilitai de remediere

Tabel 2.5 Verificarea profilului unui cuit prismatic pe proiectorul optic de profile

Nr. crt.Cote gabarit

(Desen)Cote corecteCote incorectePosibilitai de remediere

2.5. CONCLUZII I OBSERVAII.Se vor trage concluzii asupra modului n care s-a fcut ascuirea cuitelor profilate, att n ceea ce privete precizia valorilor obinute, ct i asupra cauzelor posibile care au dat erori. Aceste cauze sunt legate fie de calculul greit al parametrilor, fie de reglarea necorespunztoare a dispozitivului, fie de efectuarea greit a controlului.

LUCRAREA 3CALCULUL FORELOR DE ACHIERE I A PUTERII LA STRUNJIRE

3.1. NOIUNI DE BAZ

n aceast lucrare este prezentat relaia de calcul a forei principale de achiere n funcie de dimensiunile achiei precum i modul de calcul a puterii.

Cunoaterea forei de achiere la strunjire este necesar pentru dimensionarea mainii-unelte, a dispozitivelor, sculelor i pentru calculul puterii necesare electromotorului mainii-unelte.

3.1.1. Fora de achiere principal

Fig. 3.1. Solicitarea sculei la strunjirea longitudinal

Fora principal de achiere se calculeaz cu relaia:

[N] (1)

unde:

Fy este fora principal de achiere n N; a - grosimea achiei;

b - limea achiei ;

kc - apsarea specific de achiere.

Seciunea achiei nominale, denumit n standardul de terminologie la achiere strat nominal de achiere (fig. 3.2) are valoarea dat de relaia: [mm2] (2)

Fig. 3.2. Parametrii seciunii achiei

Parametrii f i ap se mai numesc i parametri tehnologici ai operaiei fiind cei care se regleaz pe maina-unealt. Pe lng acetia mai exist parametrii geometrici ai seciunii achiei a i b care msoar grosimea i limea geometric a seciunii achiei. ntre cele dou perechi de parametri exist relaiile:

(3)

unde:

f - avansul;

ap - adncimea de achiere;

- unghiul de atac principal;

Se poate observa c aria seciunii achiei se poate exprima i sub forma:

Apsarea specific de achiere este dependent att de materialul de prelucrat ct i de grosimea achiei, a:

[Mpa] (4)

unde C i m sunt coeficieni ce depind de condiiile concrete de prelucrare.

Constanta C se poate determina pentru o seciune imaginar a achiei. Aachiei = a.b = 1.1 mm2

i se numete apsarea specific principal a forei de achiere.

Fcnd nlocuirile, expresia forei principale de achiere devine:

[N] (5)

n cazul n care unghiul de atac = 90, ap = b i f = a. n acest caz expresia forei se poate considera:

[N] (6)

n cazul n care unghiul de atac este diferit de 90 se realizeaz corecia nmulind valoarea forei Fy cu coeficientul de corecie kF din tabelului 3.1.

Calculul forei de achiere se poate realiza cu oricare dintre relaiile 1 i 6 folosind coeficienii din tabellei 3.1, 3.2 i 3.3.

Tabelul 3.1.Coeficieni de corecie ai forei principale de achiere

Unghiul de atac Coeficieni de corecie (kF)

Plcue din carburi metalice sinterizatePlcue din materiale mineralo-ceramice

801,0141,016

701,0181,025

601,0411,059

551,0571,083

501,0771,110

451,1021,149

Tabelul 3.2 Apsarea specific n cazul prelucrrii cu plcue din carburi metalice sinterizate

unghiul de degajare = +50...+100 unghiul de atac = 900vp(m/min)Apsarea specific kc (Mpa)

pentru un avans f (mm)kc1.1

(mm)1-m

0,100,160,250,400,631,001,60

Oeluri (grupele de prelucrabilitate 1...10, 21...26)

50... 74--239921131869165016500,73

75...99-2577229420301804160016000,74

100...14927742467220619621751156015600,75

150...19925982332210518891701153015300,77

Peste 2002433220420071818165315000,79

Grupe de prelucrabilitateApsarea specific kc (Mpa)

pentru un avans f (mm)kc1.1(mm)1-m

0,100,160,250,400,631,001,60

Fonte (grupele de prelucrabilitate 11...18)

11/1219051670147412921138100087710000,72

13/1420961836162214221252110096411000,72

15/16232520381799157713881220107012200,72

17/18257222551990174515361350118413500,72

Observaie:

Pentru = - 6 apsarea specific se corecteaz cu un coeficient k =1,15.

Tabelul 3.3 Apsarea specific n cazul prelucrrii cu plcue din oxizi metalici sinterizati

unghiul de degajare =-6 ughiul de atac =90

Faeta de pe faa de degajare (f prezint unghi de degajare =-20i lime=0,2 mm

vp(m/min)Apsarea specific kc (Mpa)

pentru un avans f (mm)kc1.1

(mm)1-m

0,100,160,250,400,631,001,60

Oeluri (grupele de prelucrabilitate 2...10,)

Peste 20028592674250123222172--16500,7

Grupe de prelucrabilitateFonte (grupele de prelucrabilitate 11...18)

11/121790163714971357124110358608600,6

13/141873171315671420129810839009000,6

15/161957178916371483135611319409400,6

17/182040186617061546141411799809800,6

Fora rezultant de achiere este suma vectorial a forelor pe cele trei direcii de achiere X (direcia axei sculei), Y (direcia principal de achiere) i Z (direcia avansului). Valoarea analitic a forei rezultante de achiere se calculeaz cu relaia:

(7)

Valorile forelor pe direciile X i Z au valori mai mici. Se estimeaz c fora rezultant de achiere are valoarea:

FR=1,12.Fy (8)

3.1.2. Calculul puterii

Relaia pentru calculul puterii este:

[kW] (9)

unde:

Pe este puterea necesar n kW;

FR - fora rezultant de achiere n N;

vef - viteza de achiere n m/min;

- randamentul mainii (n general se ia 0,8);

60.1000 coeficieni pentru corecia dimensional;

kVB - coeficient ce depinde de uzura vrfului achietor:

pentru VB=0 mmkVB = 1,00

pentru VB= 0,1 mm kVB =l,04

pentru VB = 0,2 mm kVB = 1,08

pentru VB = 0,3 mm kVB =1,12

pentru VB = 0,4 mm kVB =1,16

pentru VB = 0,5 mm kVB = 1,20

Pentru creterea uzurii cu fiecare 0,1 mm puterea crete cu 4%.

Uzura admisibil la o prelucrare dat depinde de precizia dimensinal i de rugozitatea impus.

3.1.3. Verificarea mainii unelte

n funcie de puterea necesar, calculat, se verific dac maina (aleas dup ce a fost calculat avansul) are o putere egal sau superioar valorii Pe. n caz contrar se va alege o main cu putere superioar sau se va recalcula regimul de achiere. Aceasta implic alegerea unor adncimi de achiere mai mici i recalcularea avansului i a vitezei de achiere.

3.2. CONINUTUL LUCRRIIn prezenta lucrare se urmrete prezentarea i nsuirea cunotinelor teoretice i practice necesare pentru determinarea forei de achiere principale i a puterii. Pentru aceasta este necesar a se efectua determinarea dimensiunilor achiei rezultate n urma procesului de achiere precum i legtura dintre aceste dimensiunii i unii parametrii ai regimului de achiere.

3.3. DESFURAREA LUCRRII

Principalii factori care influeneaz fora de achiere principal sunt: materialul de prelucrat, adncimea de achiere, avansul, viteza de achiere, geometria prii active a sculei, uzura tiului sculei, lichidele de achiere, etc..

Lucrarea are drept scop studiul forei principale de achiere n funcie de natura materialului de prelucrat, adncimea de prelucrare ap i avansul f.

Prelucrarea de achiere se execut pe un strung SN 320. Mai sunt necesare: piese din materiale diferite (oel, font), cuite de strung cu geometrie cunoscut i aparat pentru msurat profile Mitutoyo pentru determinarea dimensiunii achiei.Se fac o serie de experimentri:

Seria I f=ct., ap=ct., diferite materiale; Seria II f=ct., ap=variabil; Seria III f=variabil, ap= ct..

Cu relaiile (1) i (6) se determin fora de achiere principal.

De asemenea cu relaia (8) se determin valoarea forei rezultante, iar cu relaia (9) se calculeaz puterea.

Rezultatele se trec n tabelul 3.4.

Tabelul 3.4.Nr. crt.

Material prelucratAvansul

fAdncimea de prelucrare apFora de achiere principal FyFora de achiere rezultat

FRPuterea P

1.Materialul 1

2.Materialul 2

3.Materialul 3

4.Materialul 4

5.Oel

6.

7.

8.Font

9.

10.

11.Oel

12.

13.

14.Font

15.

16.

Cu rezultatele experimentale obinute se va trasa diagrama variaiei forei principale de achiere n funcie de parametrii studiai i se va evidenia influena fiecrui parametru asupra mrimii forei.

3.4. OBSERVAII I CONCLUZII

Pe baza rezultatelor obinute i a graficelor trasate se vor trage concluzii asupra modului cum influeneaz natura materialului de prelucrat, avansul i adncimea de prelucrare valoarea forei de achiere principal. Se va compara fora de achiere principal determinat prin calcul cu relaiile (1) i (6) cu valoarea forei de achiere principal msurat cu ajutorul dinamometrului folosit la msurarea forelor. n cazul obinerii unor valori i variaii anormale se vor face observaii asupra cauzelor posibile ce au condus la aceste rezultate.LUCRAREA 4ASCUIREA I CONTROLUL BROELOR

4.1. NOIUNI DE BAZA.

n prezentul capitol se descriu: procedeul brorii, prile componente i geometria broelor, precum i modul de ascuire i control a parametrilor geometrici i constructivi, obinui prin ascuire.

4.1.1. Procedeul brorii.Prelucrarea metalelor prin broare s-a impus n producia de serie mare i de mas datorita productivitii mari, precum i datorit preciziei dimensionale ridicate i rugozitii mici a suprafeei prelucrate.

La broare, micarea de avans este nlocuit prin aciunea succesiv a dinilor broei care sunt dispui n trepte n sensul adncimii stratului de achiat.

Broa se construiete pentru un anumit diametru sau un anumit profil al gurii i pentru o anumit lungime de broare. Micarea principal de lucru la broare este o micare liniar; rezultat prin tragerea sculei sau prin mpingerea ei. (fig. 4.1).

Fig. 4.1. Modul de lucru al broei

La broare exist trei posibiliti de detaare a adaosului de achiere. Principalele scheme de achiere la broare sunt urmtoarele:

a) broarea dup profil la care supranlarea dinilor are loc dup direcii normale pe linia de profil a suprafeei de broat de-a lungul ntregului contur (fig. 4.2). n cadrul acestei scheme toi dinii broei au profilul identic cu cel al piesei de prelucrat.

b) broarea prin generare, la care supranlarea are loc pe direcia prii celei mai adnci a profilului (fig. 4.3). Profilul dinilor broei este variabil astfel nct numai ultimele grupe de dini au profilul identic cu cel al piesei de prelucrat.

c) broarea progresiv care se caracterizeaz prin aceea c supranlarea dinilor se produce pe o direcie paralel cu profilul suprafeei de broat (fig. 4.4). n acest caz supranlarea se realizeaz de la o grup de dini la alta.

Fig. 4.2. Broarea dup profilFig. 4.3. Broarea prin generareFig. 4.4. Broarea progresiv

4.1.2. Elemente geometrice si constructive ale broselor.Broa este o scul de forma unei tije, prevzut cu dini cu mai multe tiuri, a cror nlime se mrete ctre partea final a broei. Broa ndeprteaz ntregul adaos de lucru printr-o singur micare n direcia axei sale (fig. 4.5).

Fig. 4.5. Prile componente ale broei.

Constructiv, cea mai complex este broa pentru prelucrri interioare acionat prin tragere. Ea este format din urmtoarele pri componente: coada broei de lungime lcd, partea activ a broei de lungime lactiv, partea de ghidare posterioar l6 i partea de prindere posterioar l7.

Coada broei lcd este este format din: partea de prindere l1 partea gtuit (redus sau gtul broei) l2, conul de ghidare l3 i partea de ghidare din fa l4. n cazul dornurilor de broare, coada este format numai din ultimele dou elemente (l3 i l4).

Partea activ a broei lactiv este format din partea de achiere las i o parte de calibrare lc.

Partea de ghidare posterioar l6 - se mai numete i partea de conducere din spate. Partea de prindere posterioar l7 este proprie broelor folosite la mainile de broat semiautomate sau automate. La alte construcii ea lipsete.

Principalele elemente constructive i geometrice ale unei broe sunt: unghiurile de aezare i de degajare ale dinilor de achiere i de calibrare; profilul dintelui i profilul golului dintre doi dini; supranlarea pe dinte notat cu az; pasul dinilor notat cu p; elementele canalelor pentru fragmentarea achiilor; numrul dinilor notat cu z; dimensiunile constructive (fig. 4.6).

Fig. 4.6. Elementele geometrice i constructive ale dintelui broei

4.2. CONINUTUL LUCRRIIScopul lucrrii const n cunoaterea problemelor legate de ascuirea diferitelor tipuri de broa, precum i cunoaterea parametrilor de reglare ai mainilor de ascuit broe.Se urmrete de asemenea cunoaterea modului de control a elementelor geometrice i constructive n scopul aprecierii corecte a posibilitilor de ascuire i de utilizare a unei broe date.

4.3. DESFURAREA LUCRRII.Lucrarea se execut n dou etape. ntr-o prim etap se efectueaz ascuirea unei broe, iar ntr-o a doua etap se va efectua controlul complet al elementelor geometrice i constructive ale broei ascuite, realizndu-se i desenul de execuie al ei.

4.3.1. Ascuirea broelor.n general ascuirea broelor se execut pe maini speciale de ascuit; broele plate se pot ascui pe maini de rectificat plan sau pe maini universale de ascuit.Ascuirea broelor noi se face mai nti pe faa de degajare i apoi pe faa de aezare.La broele ce trebuiesc reascuite, ascuirea se face numai pe faa de degajare.

4.3.1.1. Ascuirea broelor plate.

Ascuirea pe faa de aezar a broelor plate se face pe maini universale de ascuit folosind partea frontal a unei pietre oal. n acest mod se realizeaz att unghiul ct i faeta, (fig. 4.7).

Fig. 4.7. Ascuirea broelor plate pe faa de aezare

Ascuirea pe faa de degajare se face cu ajutorul unei pietre abrazive de tip taler, care se nclin la un unghi corespunztor pentru obinerea unghiului de degajare prescris.

Dac discul abraziv are profilul corespunztor se prelucreaz n ntregime canalul dintre doi dini (fig. 4.8).

Fig. 4.8. Ascuirea broelor plate pe faa de degajare

4.3.1.2. Ascuirea broelor cilindrice

La acest tip de broa, ascuirea pe faa de aezare se execut cu periferia unui disc abraziv cilindric. Broa se nclin cu unghiul fa de axa pietrei i are o micare de rotaie aa cum se poate vedea n fig. 4.9.

Fig. 4.9. Ascuirea broelor cilindrice pe faa de aezare

La ascuirea broelor rotunde pe faa de degajare, profilul piesei i diametrul acesteia au o mare importan n obinerea corect a unghiului i a formei feei de degajare a dinilor. Modul cum se aeaz discul abraziv n vederea ascuirii pe faa de degajare (sau a rectificrii canalului dintre doi dini) este prezentat n fig. 4.10.

Fig. 4.10. Modul de ascuire a broelor cilindrice pe faa de degajare

n fig. 4.11. se observ c pentru o ascuire corect este necesar ca raza pietrei adrazive Ra s fie mai mic sau cel mult egal cu raza de curbur minim a hiperbolei de intersecie dintre planul discului abraziv i suprafaa conic a feei de degajare. Dac aceast condiie nu este respectat, iar Ra >, atunci piatra abraziv va ptrunde cu marginile sale n tiul broei ( arcul de cerc reprezentat cu linie ntrerupt n fig. 4.11.).

Fig. 4.11. Reprezentarea grafic a condiiei restrictive de diametru al discului abraziv la ascuirea feei de degajare a unei broe.

Diametrul pietrei abrazive Da se poate calcula cu relaia:

(mm) (1)

unde:

K este un coeficient care ine seama de raportul dintre diametrul broei (mediu) Dm i diametrul msurat la primul dinte De; Dm = 0,85 De i deci K= 0,85 (n cazurile cele mai ntlnite);

- unghiul de nclinare al capului de ascuit n grade.

- unghiul de degajare al dinilor broei n grade, poziia broei pe masa mainii de ascuit se controleaz cu ajutorul unui ceas comparator fixat pe corpul mainii de ascuit.

Ascuirea se execut cu partea conic a discului abraziv care este confecionat din electrocorund cu granulaia 60-80 i duritatea L-M.

4.3.1.3. Maini de ascuit broe.

Ascuirea broelor cilindrice se execut pe maini speciale de ascuit broe. n fig. 4.12 se prezint o astfel de main de ascuit broe.

La aceast main se pot executa urmtoarele operaii: rectificarea profilului pe faa de degajare i aezare a dinilor n cazul broelor rotunde i de canelat; rectificarea profilului pe ambele fee ale dinilor n cazul broelor plate; ascuirea pe faa de degajare.

n timpul funcionrii mainii, micarea de rotaie a pietrei abrazive 1 se obine de la motorul electric 2 prin cureaua de transmisie 3. Axul principal 4 al ppuii fixe primete micarea de la motorul electric 5 prin cureaua de transmisie 6. Aceast micare se folosete numai la ascuirea broelor rotunde. Masa longitudinal 7 se poate deplasa manual cu ajutorul roii de mn 8 prin intermediul roii dinate 9 i al cremalierei 10 n cazul deplasrilor mari, sau de la roata de mn 11, prin intermediul angrenajului cu melc-roat melcat 12, roii dinate 9 i cremalierei 10, n cazul deplasrilor fine.

Fig. 4.12. Schema cinematic a mainii de ascuit broeCapul de ascuit 14 se deplaseaz vertical fa de rigleta 13 i se poate roti n plan vertical n flana 15. Totodat, el poate fi rotit n plan orizontal cu flana 16. Pe vertical, capul de ascuit se deplaseaz cu roata de mn 17, prin intermediul melcului 18, roii melcate 19, pinionului 20 i cremalierei 21.

Broa de ascuit se fixeaz ntre vrfurile 24 ale ppuii fixe i ppuii mobile. Pentru divizarea i pentru blocarea broei la rectificarea canalelor de fragmentare a achiei servesc discul 22 i dispozitivul cu fixator 23.

Dup ascuire este necesar ca broa s fie supus netezirii, pn la obinerea unei rugoziti Ra = 0,1...0,2 m.

Pe maina universal de ascuit scule tip UAS 200 se pot ascui broe plate i broe cilindrice a cror fa de degajare aparine unui con. Ascuirea acestora din urm se face prinzndu-le ntre vrfuri, iar capul de rectificat 2 avnd axa discului abraziv la acelai nivel cu axa broei, dar nclinat cu unghiul fa de aceasta (fig. 4.13).

Unghiul de nclinare se calculeaz cu relaia:

unde: este unghiul de profil al discului; - unghiul de degajare;Desigur, i n aceast situaie este necesar respectarea condiiei de nscriere a diametrului discului abraziv n interiorul razei de curbur a suprafeei.( Ra < )

Fig. 4.13. Modul de ascuire a broelor cilindrice pe maina universal de ascuit UAS-200

4.3.2. Controlul broelor.Msurarea elementelor constructive ale broelor se face cu ajutorul ublerului i micrometrului. Se msoar toate dimensiunile broei cu ajutorul ublerului, cu excepia zonelor de ghidare, a diametrelor peste dini i a prii de conducere din spate care se msoar cu micrometrul.Supranlarea pe dinte se msoar cu micrometrul, determinnd dou diametre consecutive:

(3)

Se msoar supranlarea pe grupuri de dini (de degroare i de calibrare). Adncimea golului se msoar cu ajutorul unui micrometru de adncime sau msurnd diametrul golului i al dintelui i folosind relaia:

(4)

Btaia radial i excentricitatea broei se determin cu ajutorul comparatorului fixat pe corpul de ascuit al mainii cnd broa este prins ntre vrfuri.Parametrii geometrici ai dinilor de achiere i ai celor de calibrare se determin cu raportorul de atelier.Verificarea coeficientului de umplere se face pentru cazul unei lungimi de broare date, pe baza relaiei:

(5)

unde: K este coeficientul de umplere al achiei; Sg este seciunea golului dintre dini dat aproximativ de relaia:

(6)

p - este pasul broei; h este adncimea golului; Sla este seciunea achiei detaate obinut cu relaia:

(7)

Lp este lungimea de broare; az - supranlarea pe dinte.4.4. OBSERVAII I CONCLUZII.n urma controlului efectuat asupra broei, se vor trage concluzii asupra modului cum aceasta a fost ascuit, att n ceea ce privete precizia parametrilor geometrici i constructivi obinui, ct i n ceea ce privete rugozitatea suprafeei rezultate dup ascuire.Se va urmri de asemenea care este precizia ascuirii broelor pe alte maini dect cele speciale, i se vor trage concluzii asupra rentabilitii economice a broelor n diferite situaii.LUCRAREA 5ASCUIREA I CONTROLUL BURGHIULUI ELICOIDAL

5.1. NOIUNI DE BAZn acest lucrare se face o scurt prezentare a construciei i geometriei burghiului elicoidal, i a metodelor de ascuire a acestuia.

5.1.1. Paramtrii geometrici ai burghiului sunt: a) Unghiul de degajare , format ntre tangenta la suprafaa de degajare ntr-un punct A de pe ti i dreapta AB, normal n acel punct la cercul format de traiectoria punctului respectiv.

Fig. 5.1. Geometria burghiului elicoidal

Pentru determinri uzule ale unghiului de degajare se poate folosi urmtoarea formul simplificat pe baza fig. 5.1.

(1)

n care:

este unchiul de nclinare al canalului elicoidal, n grade;

2 - unghiul la vrf al burghiului, n grade;

DA - diametrul cercului pe care se afl punctul considerat A, n mm;

D - diametrul burghiului, n mm.

Pentru determinri precise se utilizeaz formula (2), n care se ine seama de poziia punctului considerat de pe ti prin unghiul , (fig. 5.1, c).

(2)

Aceast formul este dat numai informativ, deoarece nu se utilizeaz n practic.

Din relaia (1) se constat c valorile maxime ale unghiului de degajare se gsesc la diametrul exterior al burghiului ( = 18 ... 33).

n planul O-O, paralel cu axa burghiului, unghiul de degajare este egal cu unghiul A; n regiunea tiului transversal, unghiul de degajare ia valori negative. Unghiul de degajare N se msoar n planul N-N.

b) Unghiul de nclinare al canalului elicoidal , format ntre axa burghiului i desfurata liniei elicoidale a muchiei faetei (fig. 5.2.). Acest unghi variaz cu diametrul, conform relaiei (3) stabilite pe baza fig. 5.2 astfel:

(3)

L lungimea total;1 faa de degajare;

la partea activ;2 faa de aezare;

l1 lungimea conului morse;3 faet,

l2 gtul burghiului;4 canal elicoidal;

l3 lungimea prii de fixare;5 dinte;

b grosimea prii de fixare;6 coada burghiului;

f limea faetei;7 ti transversal;

unghiul tiului transversal;8 ti principal;

unghiul de nclinare canal;9 miezul burghiului.

2 unghiul la vrf;

D1 diametrul la vrf;

D2 diametrul la coad;

DA diametrul ntr-un punct A.

Fig. 5.2. Construcia burghiului elicoidal

c) Unghiul de aezare cuprins ntre tangenta la faa de aezare ntr-un punct A de pe ti (fig. 5.1, b) i tangenta n acel punct la cercul descris de el n jurul axei burghiului. Acest unghi se consider n planul O-O (fig. 5.1, a) care este i planul de msurare. Planul O-O trece prin punctul considerat pe ti i este tangent la suprafaa cilindric a crei ax este axa burghiului. n fig. 5.1, b, cilindrul cu linie ntrerupt, cu care s-a fcut secionarea tiului burghiului, are aceeai ax cu axa burghiului.

n punctele periferice ale tiului, unghiul de aezare are valoarea cuprins ntre 60 i 100, mrindu-se ctre partea central a burghiului pn la 250... 300. Aceasta variaie a unghiului de aezare este impus de faptul c n procesul de achiere unghiul de aezare funcional se micoreaz pe msura apropierii de axa burghiului.

n seciunea normal N-N (fig. 5.1, a) unghiul de aezare se determin cu ajutorul relaiei:

(4)

4.1.2. Ascuirea burghielor elicoidale

Ascuirea se execut pe suprafaa de aezare a burghiului, la maini de ascuit speciale sau la maini de ascuit universale, prevzute cu dispozitive care permit obinerea unor unghiuri de aezare pozitive i variabile n raport cu diametrul burghiului. n practic se utilizeaz de obicei dou procedee de ascuire, i anume:

a) Ascuirea conic (fig. 5.3), la care suprafaa de aezare a burghiului face parte din suprafaa lateral a unui con dezaxat fa de axa burghiului cu distana k (fig. 5.3. ).

Fig. 5.3. Ascuirea conic a burghiului elicoidal

Ascuirea se realizeaz imprimnd dispozitivului o micare oscilatorie n jurul axei conului imaginar tangent la suprafaa plan frontal a discului abraziv.

b) Ascuirea elicoidal (fig. 5.4.) la care suprafaa de aezare a burghiului este elicoidal. Discul abraziv 1 are o micare de rotaie n jurul axei O1-O1 n sensul sgeii a. Independent de aceast micare buca 3 n care este montat arborele principal 2, se rotete n jurul axei O-O n sensul sgeii b, micare care, datorit camei 4 i tachetului 5 face ca buca 3 mpreun cu discul abraziv 1 s execute o micare de dute-vino, dup sgeile c. Deci discul execut o micare planetar n jurul axei O-O, o micare de translaie i o micare de rotaie n jurul axei sale.

Fig. 5.4. Schema dispozitivului pentru ascuirea elicoidal a burghiului

Burghiul 6 este fixat n mandrina 7 i se rotete continuu cu o turaie mic (egal cu cea a bucei 3), n sensul sgeii d. Profilul camei cilindrice 4, fiind elicoidal, feele de aezare ale burghiului rezult elicoidale.

Prin aceast metod se obine o cretere cu cca. 25% a unghiului de aezare al burghiului, fa de metoda conic, n schimb datorit acestui fapt rezistena tiului scade. De aceea ascuirea elicoidal este recomandat la burghiele ce vor prelucra materiale moi, iar ascuirea conic la cele care vor prelucra materiale dure.

5.1.3. Forme speciale de ascuire a burghielor elicoidale

Procedeele de ascuire artate mai nainte prezint o serie de dezavantaje care fac ca burghiul s nu poat lucra n condiii optime. Aceste dezavantaje sunt:

a) unghiuri de degajare negative mari n zona tiului transversal;

b) frecri mari pe faeta cilindric, unde unghiul de aezare este egal cu zero;

c) solicitarea i uzura mai puternic a tiurilor burghiului la diametre mari (spre diametrul exterior) datorit variaiei vitezei de achiere.

Pentru diminuarea acestor deficiene se utilizeaz diferite forme speciale de ascuire, i anume:

ascuirea tiului transversal respectiv a miezului (fig. 5.5, a) se face cu circa 10% din diametrul burghiului, ceea ce duce la obinerea de unghiuri de degajare pozitive (3...50) i deci la micorarea forelor axiale i mrirea durabilitaii.

ascuirea dubl (fig. 5.5, b) are scopul de a micora unghiul de atac i prin acesta grosimea achiei, n zonele cele mai solicitate ale tiului burghiului, spre diametrul exterior.

ajustarea faetelor (fig. 5.5, c) are scopul de a crea unghiuri de aezare de 6 ... 80 pe faetele cilindrice.

canalele pentru fragmentarea achiei (fig. 5.5, d) se executa pe feele de aezare la burghie de diametre mari, n scopul reducerii forelor de achiere. Pe feele de degajare se pot executa canale sau praguri sfrmtoare de achii.

Fig. 5.5. Ascuirea suplimentar a burghiului elicoidal

eliminarea complet a tiului transversal (fig. 5.6.) uureaz ptrunderea burghiului n materialul de prelucrat datorit micorrii forei axiale.

Fig. 4.6. Schema ascuirii complete a tiului transversal

n plus se mai execut i ascuire suplimentar pe faa de degajare, n scopul mririi unghiului de degajare i micorrii miezului la vrful burghiului. Se poate executa de asemenea, o tripl ascuire n scopul mririi lungimii active a tiului i micorrii solicitrii acestuia spre diametrul exterior.

5.2. CONINUTUL LUCRRII

Scopul lucrrii const n nsuirea problemelor teoretice i practice pe care le implic cunoaterea i folosirea utilajului pentru ascuire i a aparaturii pentru controlul burghielor eliooidale. Pentru aceasta este necesar a se efectua ascuirea pe feele de aezare dup care se vor msura unghiurile , , 2, precum i celelalte elemente geometrice i constructive ale burghiului, indicate pe fig. 5.1. i 5.2. Se va acorda o deosebit atenie controlului lungimii i simetriei tiurilor burghiului ascuit.

5.3. DESFURAREA LUCRRII5.3.1. Ascuirea burghiului.

Aceast operaie se execut pe maina de ascuit burghie de mici dimensiuni pentru laborator (fig 5.7.) sau cu ajutorul dispozitivului montat pe maina de ascuit universal UAS-200 (fig. 5.8) conform metodei de ascuire conic. Se determina parametrii de reglare ai dispozitivului D, X, k precum i parametrii de lucru (regimul de achiere la ascuire, condiiile de rcire, etc).

Fig. 5.7. Dispozitiv pentru ascuirea burghiului elicoidal

Fig. 5.8. Dispozitivul pentru ascuirea conic a burghiului pe maina UAS-200

Pentru ascuirea dup metoda conic a unui burghiu elicoidal cu diametrul D pe maina UAS-200, se procedeaz astfel:

Pentru poziionarea corect a burghiului n dispozitiv se aduce piatra abraziv n contact cu suprafaa A a prismei (3). Motorul mainii este oprit i reperele O-O de pe dispozitiv sunt n poziia din figur.

Se deplaseaz sania transversal a mainii de ascuit cu X 0,8D + (0,1...0,5). Mrimea (0,1...0,5) mm reprezint grosimea stratului de material ce va fi ndeprtat la ascuire; se stabilete n funcie de uzura burghiului.

Se deplaseaz prisma (3) pe rigla gradat (2) cu mrimea k=(1/15...1/10)D i se blocheaz cu ajutorul uruburilor pe suportul (5). Deplasarea se face spre dreapta reperului "O" pentru burghie cu elice pe dreapta.

Se aeaz burghiul pe prisma (3) cu un ti n poziie vertical i faa de aezare corespunztoare n contact cu piatra i se strnge cu urubul (1).

Se fixeaz opritorul (4) n contact cu coada burghiului.

Se retrage masa mainii cu (0,5 ... 1) mm pentru a se evita, lovirea pietrei abrazive de burghiu i se pornete motorul mainii.

Se apropie uor i se ascute burghiul, dnd dispozitivului o micare oscilatorie (I), n jurul axei conului imaginar i o micare de avans de ptrundere (II), de cca. 0,02 mm la fiecare curs dubl a micrii (I).

Se oprete motorul, se retrage masa mainii cu (0,5 ... 1) mm se rotete burghiul cu 1800, coada rmnnd n contact cu opritorul (4) i se strnge urubul (1).

Se ascute a doua fa de aezare pn se ajunge la cota X =0,8 D.

Pentru a realiza simetria tiurilor fa de axa burghiului cota "X" va fi aceeai la ascuirea celor dou fee de aezare ale burghiului.

5.3.2. Controlul elementelor geometrice i constructive ale burghiului.

Msurarea acestor elemente se face cu ajutorul dispozitivului prezentat n fig. 5.9. i al instrumentelor de msurat, ca micrometru, ubler, raportor universal i lunet pentru verificarea simetriei tiurilor.

Fig. 5.9. Construcia dispozitivului pentru controlul geometriei burghiului

5.3.2.1. Controlul unghiului de aezare

Unghiul de aezare se msoar n mai multe puncte ale tiului burghiului cu ajutorul dispozitivului din fig. 5.8. dup cum urmeaz:

-Se fixeaz burghiul n suportul 1, care permite fixarea i rotirea cu unghiul dorit. Suportul este fixat pe placa metalic 2 cu ajutorul uruburilor 3;

Se aeaz axa comparatorului 8, prins n suportul 4 n prelungirea axei burghiului. Pentru aceasta se folosete piulia 7 care permite deplasarea vertical a suportului 4 (sgeile L) i urubul micrometric 5, care permite deplasarea n plan orizontal a sniei 6 (sgeile K).

Se plaseaz vrful comparatorului la primul diametru la care dorim s msurm unghiul prin realizarea unei deplasri (dup sgeile K) egale cu RA msurat pe tamburul micrometric 5 (reprezentat n desen rotit cu 900 fa de poziia lui real). Se rotete burghiul cu un unghi de circa 5...100 (fig. 5.10.) i se citete pe cadranul comparatorului mrimea detalonrii, respectiv distana h din fig. 5.1, b care reprezint una din catetele triunghiului curbiliniu A1CD. Cealalt catet a triunghiului se calculeaz cu relaia:

Distana l reprezint arcul de cerc parcurs n cursul msurrii de ctre punctul de pe ti A1 de pe faa de aezare a burghiului. Considernd triunghiul curbiliniu A1CD ca fiind un rectiliniu (eroarea care se face este de maximum 2%), se poate calcula unghiul de aezare cu ajutorul relaiei:

[grade], sau

Fig. 5.10. Poziia comparatoarelor pentru controlul

unghiului de aezare i a unghiului de atac

Pentru determinarea valorii unghiului de aezare la celelalte diametre, se procedeaz n mod similar trecnd rezultatele ntr-un tabel de forma:DA(mm)51015202530

0

h (mm)

tg

0

Unghiul la vrf al burghiului se determin cu o precizie suficient dnd comparatorului din figura 5.10 o deplasare RA pe direcie perpendicular la axa burghiului i msurnd cu ajutorul comparatorului deplasarea h a palpatorului acestuia de-a lungul axei burghiului. Se calculeaz unghiul de atac cu relaia:

(grade)

Unghiul la vrf 2 se poate msura i direct folosind raportorul universal.

5.3.2.2. Msurarea unghiului de nclinare a canalului elicoldal

Unghiul de nclinare a canalului elicoidal se msoar fie cu ajutorul comparatorului 2 din fig. 5.10., fie folosind microscopul 1 montat n poziia I (fig. 5.11.). Microscopul este prevzut cu un ocular 2 tip AM 9 i cu un disc gradat pe ntreaga circumferina 3. Pentru msurarea unghiului se poate proceda astfel:

se vizeaz n centrul crucii reticulare un punct de pe faeta unui dinte al burghiului;

se deplaseaz microscopul cu distana l1 dup care se rotete burghiul cu unghiul pn se vizeaz din nou faeta dintelui.

Fig. 5.11. Poziia microscopului la msurarea unghiului

i a simetriei tiurilor

Unghiul se calculeaz cu relaia:

sau

La msurarea cu ajutorul comparatorului, se aeaz vrful acestuia pe faa de degajare la diametrul la care dorim s aflm valoarea unghiului . Dup ce se pune la zero cadranul comparatorului se deplaseaz comparatorul paralel cu axa burghiului cu distana l1, apoi se rotete burghiul cu unghiul pn cnd vrful comparatorului atinge din nou faa de degajare i acul revine la zero. Unghiul se calculeaz cu aceeai relaie ca mai sus.

5.3.2.3. Controlul unghiului de degajare.

Acest unghi se determin prin calcul cu ajutorul relaiei (1) cu care se introduc valorile unghiurilor , i valorile diametrului pentru care s-a fcut, msurarea unghiului de aezare.

5.3.2.4. Controlul unghiului de nclinare a tiului transversal

Msurarea acestui unghi se face folosind microscopul n poziia II (fig. 5.11). n aceeai poziie se va folosi luneta pentru controlul simetriei tiurilor.

5.3.2.5. Controlul conicitii inverse a burghiului

Conicitatea invers a faetei, realizat n scopul obinerii unui unghi de atac secundar i micorrii frecrii faetei pe suprafaa gurii prelucrate, se determina cu formula:

[%]n care

D1 este diametrul burghiului la vrf, n mm;D2 - diametrul burghiului la coad, n mm;L - distana ntre seciunile la care s-au msurat diametrele D1 i D2 n mm.Diametrele D1 i D2 se msoar cu micrometrul, iar distana L cu ublerul,ngroarea sau conicitatea direct a miezului, realizat n scopul obinerii unui ti transversal ct mai mic la vrful burghiului i a unui miez rezistent spre coada acestuia, se determin cu ajutorul relaiei:

n care:

d2 este grosimea miezului burghiului la coad, n mm;

d1 - grosimea miezului burghiului la vrf, n mm.Diametrele d1 i d2 se msoar cu ajutorul compasului de grosime cu indicator.

5.3.2.6. Controlul faetei dintelui burghiuluiFaeta dintelui 1 se msoar cu ajutorul microscopului fixat n poziia I (fig. 5.9.). Celelalte dimensiuni: l0, 11, 12, 13 (fig. 5.2.) se msoar cu ublerul.

4.4. PRELUCRAREA REZULTATELORCu ajutorul rezultatelor obinute la determinarea valorilor unghiurilor de aezare i de degajare ale burghiului, se vor trasa curbele de variaie ale funciilor =f(D) i =f(D). Alura i valorile normale ale variaiei unghiurilor respective se arat n graficul din fig. 5.12.

Fig. 5.12. Grafic pentru variaia unghiurilor de aezare

i de degajare la burghiele elicoidale

5.5. OBSERVAII I CONCLUZIIPe baza rezultatelor obinute i a graficului din fig. 5.12. se vor trage concluzii asupra modului n care s-a fcut ascuirea, att n ceea ce privete precizia valorilor obinute ct i n privina variaiei parametrilor respectivi. Se vor enuna legile ce rezult n urma prelucrrii rezultatelor. n cazul obinerii unor valori sau variaii anormale ale parametrilor respectivi se vor face observaii asupra cauzelor posibile ce au condus la aceste rezultate.

LUCRAREA 6FREZAREA DINILOR FREZEI-DISC CU TREI TIURI

6.1. NOIUNI DE BAZn acest lucrare se prezint construcia frezelor-disc cu trei tiuri i metodele de execuie a dinilor acestora.

6.1.1. Parametrii geometrici i constructivi ai frezelor-disc cu trei tiuriAceti parametri sunt artai n fig. 6.1; frezele cu dinii aezai att pe suprafaa cilindric ct i pe ambele suprafee frontale, ceea ce determin existena unghiurilor de aezare i de degajare , att pe partea cilindric (c i c) ct i pe partea frontal (f i f).

Fig. 6.1. Construcia frezei disc cu trei tiuri

6.1.2. Metodele de execuie a dinilor frezei-discExecutarea dinilor frezei-disc se poate face prin dou metode, i anume:

turnarea frezei cu ajutorul modelelor de cear uor fuzibile dup care se execut numai ascuirea dinilor;

frezarea danturii cu freza unghiular. Aceast metod este prezentat n cele ce urmeaz.

6.2. CONINUTUL LUCRRII

n lucrare se urmrete cunoaterea modului de rezolvare a problemelor legate de stabilirea parametrilor de reglare, precum i de manevrarea mainii de frezat i aparaturii necesare la frezarea i controlul dinilor frezei-disc cu trei tiuri. Pentru aceasta este necesar a se efectua calculul parametrilor de reglare i respectiv frezarea dinilor de pe partea cilindric i de pe feele frontale, dup care se va face controlul obinerii parametrilor geometrici i constructivi.

6.3. DESFURAREA LUCRRII

Executarea dinilor frezei-disc cu trei tiuri se execut pe maina de frezat orizontal. Executarea canalelor dinilor se face cu ajutorul unei freze unghiulare, conice. Ca baz de fixare se ia alezajul semifabricatului i partea frontal. Semifabricatul se monteaz pe un dorn care se prinde n conul capului divizor, fixat pe masa mainii de frezat.

6.3.1. Frezarea dinilor de pe partea cilindricPentru aceasta, axa cepului divizor se fixeaz n plan orizontal dup o direcie paralel cu deplasarea mesei mainii. Freza-scul, care are unghiul profilului egal cu unghiul profilului canalelor frezei de prelucrat, se fixeaz n poziia iniial, adic vrfurile dinilor se vor aduce n planul axial al semifabricatului. Aezarea corect a frezei-scul n raport cu semifabricatul se realizeaz cu dornuri de control prevzute cu rizuri i cu abloane (fig. 6.2).

Fig. 6.2. Schema aezrii frezei-scul n raport cu semifabricatul, cu ajutorul abloanelor

Pentru obinerea dinilor avnd unghiul c0 vrful frezei-scul se deplaseaz fa de axa semifabricatului n direcie orizontal cu mrimea a (fig. 6.3.)

(1)

Fig. 6.3. Poziia frezei-scul fa de semifabricat, la executarea dinilor de pe circumferin

n scopul obinerii adncimii canalelor de frezat, freza-scul trebuie deplasat n plan vertical cu mrimea h (fig. 5.3.), care se calculeaz cu formula:

[mm] (2)

n care:

este unghiul profilului canalelor pe circumferin (egal cu unghiul profilului frezei-scul), n grade;

z - numrul de dini al frezei-disc cu trei tiuri;

f - limea faetei dinilor de pe circumferin, n mm.

Dup ce s-au efectuat reglrile de mai sus, se pornete maina, i, avansnd semifabricatul ctre freza-scul; conform metodei de frezare contra avansului, se taie un dinte. Se efectueaz apoi divizarea i se execut tierea celorlali dini de pe partea cilindric. 6.3.2. Frezarea dinilor lateraliDup frezarea dinilor de pe circumferin se execut frezarea dinilor laterali al frezei (fig. 6.4, a i b).

Pentru aceasta, axa capului divizor se nclin sub unghiul (fig. 6.4), care se calculeaz cu relaie:

(3)

n care:

este pasul unghiular al frezei (), n grade;

1 unghiul profilului canalelor dinilor laterali (egal cu unghiul profilului frezei-scul);

z numrul dinilor de frezat.

Fig. 6.4. Poziia frezei-scul i a semifabricatului la executarea dinilor de pe prile frontalePoziia frezei-scul fa de semifabricat se determin cu parametrii de reglare a1 i h1 (fig. 6.5).

Deplasarea pe orizontal a1 (fig. 6.5) se calculeaz cu relaia:

(mm) (4)

Deplasarea pe vertical h1 se calculeaz cu formula:

(mm) (5)

n care:

f est o unghiul de degajare a dinilor frontali, n grade;

f1 - limea faetei pe lungimea fiecrui dinte lateral, n mm.

Fig. 6.5. Schema de reglare la executarea dinilor de pe prile frontale6.3.3. Controlul elementelor geometrice i constructive ale dinilorDup executarea tuturor dinilor se efectueaz controlul parametrilor geometrici i , precum i a mrimii faetelor dinilor f i f1. Abaterile admise la unghiurile i sunt de 10, iar le mrimea faetei, de 0,05 mm. Msurarea unghiurilor i se face cu raportorul special, iar msurarea faetei (f sau f1) se face folosind ublerul cu precizia de 0,05 mm.

6.4. STABILIREA FORMULELOR DE CALCUL AL PARAMETRILOR DE REGLARE A MAINII DE FREZAT

6.4.1. Stabilirea adncimii h la frezarea dinilor pe partea cilindric a frezeiAceasta se face pe baza fig. 6.6. Considernd triunghiul OBC, se poate scrie:

Aplicnd teoria sinusurilor n triunghiul OBC, se poate scrie:

EMBED Equation.3 , n care rezult

Din acelai triunghi se scrie:

nlocuind m i n n prima relaie, se obine:

Fig. 6.6. Schema pentru stabilirea parametrilor de reglare la executarea dinilor de pe circumferin

6.4.2. Determinarea unghiului de rotire a axei capului divizor la frezarea dinilor pe suprafaa frontalLa executarea dinilor frontali cu ajutorul frezei, axa capului divizor trebuie s fie rotit cu unghiul , astfel nct, dup frezarea canalului, dinii s aib faetele de limea f1 egal pe toat lungimea dinilor. Dac n fig. 6.7 se consider triunghiul A'E'C, se poate scrie:

La fel, din triunghiurile AED i ADC se poate scrie:

h1=ADctg1, respective AD = AD=ACtg. nlocuind, rezult c: h1=ACtgctg1, deci :

sau

6.4.3. Determinarea adncimii h1 la frezarea dinilor frontalin paragraful 6.4.2 s-a artat c: h1=AC sin i sin =tgctg1.

Din fig. 6.7 se vede c: AG = AF - GF i AC = AG - CG, iar:

; ;

;

; ;

de unde:

.

Fig. 6.7. Schema pentru determinarea parametrilor de reglare

la executarea dinilor frontali

6.5. OBSERVAII SI CONCLUZII

Pe baza rezultatelor obinute la control se vor trage concluzii asupra modului n care s-a fcut frezarea dinilor, n ceea ce privete precizia valorilor obinute. n cazul obinerii unor valori anormale ale parametrilor respectivi, se vor face observaii asupra cauzelor posibile care au condus la aceste rezultate. Se vor face de asemenea observaii asupra modului de reglare a mainii de frezat, precum i a metodei de frezare a dinilor frezei-disc cu trei tiuri.

Printre cauzele mai importante care pot duce la rezultate anormale se menioneaz:

btaia prea mare a dornului pe care se monteaz freza-scul;

reglarea necorespunztoare a mainii de frezat;

uzura prea mare a dinilor frezei-scul.

LUCRAREA 7FREZAREA DINILOR ELICOIDALI Al FREZELOR CILINDRICE7.1. NOIUNI DE BAZn lucrare se face o scurt prezentare referitoare la construcia frezei cilindrice i modul de execuie al canalelor dinilor elicoidali ai acesteia.

7.1.1. Construcia frezei cilindrice cu dini elicoidaliFreza cilindric cu dini elicoidali (fig. 7.1) face parte din categoria frezelor cu dini frezai. Dantura, respectiv feele active ale dinilor, rezult n urma executrii canalelor.

Fig. 7.1. Construcia frezei cilindrice cu dini elicoidali

7.2. CONINUTUL LUCRRII

Lucrarea are scopul de a arat care sunt problemele teoretice i practice necesare le frezarea canalelor elicoidale. Pentru atingerea acestui scop este necesar a se executa urmtoarele:

a) calculul elementelor de reglare a mainii de frezat;

b) reglarea mainii de frezat;

c) controlul parametrilor geometrici i constructivi (dup frezare) ai dinilor frezei cilindrice.

7.3. DESFURAREA LUCRRII

Executarea dinilor elicoidali ai frezei cilindrice (fig. 7.2, a) se execut pe maina de frezat universal, cu ajutorul frezei unghiulare biconice (unghiul de profil 1 al frezei-scul se ia egal cu unghiul el profilului canalelor dinilor frezei cilindrice).

Semifabricatul (freza cilindric) montat pe dorn este fixat n alezajul capului divizor, aezat pe masa mainii de frezat universale (fig. 7.2, b).

Fig. 7.2. Schema de reglare la executarea dinilor elicoidali:

a- vedere general; b- schema de reglare a mainii de frezat;

7.3.1. Stabilirea parametrilor de reglare a mainii de frezat 7.3.1.1. Calculul roilor de schimbLa frezarea canalului elicoidal, micarea longitudinal a mesei mainii trebuie s fie legat cinematic cu rotaia semifabricatului, astfel c la o rotaie semifabricatul s se deplaseze de-a lungul axei cu o mrime egal cu pasul canalului elicoidal P. Aceast legtur cinematic se realizeaz cu ajutorul roilor de schimb z1 i z2. Roata z1, se monteaz la captul urubului conductor pentru deplasrile longitudinale ale mesei, iar roata z2, se monteaz pe axul capului divizor.

Raportul de transmitere al roilor de schimb este dat de relaia:

(1)n care:

A este caracteristica mainii de frezat, data de expresia:

n care:

icd este caracteristica capului divizor (de obicei icd =40)

psc- pasul urubului conductor pentru avansul longitudinal al mesei mainii (de obicei, psc - 5 mm).

P este pasul canalului elicoidal al frezei, exprimat prin relaia:

[mm]

n care:

D este diametrul exterior al semifabricatului, n mm;

- unghiul de nclinare a canalului elicoidal, n grade.

Dup calcularea raportului irs se aleg roile dinate z1 i z2 din garnitura roilor dinate existente (100; 86; 72; 64; 60; 56; 48; 44; 35; 32; 28; 24 de dini).

Unghiul de rotire a mesei mainii de frezat se determin cu formula:

,

n care

este unghiul de degajare a dintelui de frezat, n grade,

- unghiul lateral al frezei-scul, n grade.

7.3.1.2. Calculul mrimii deplasrii orizontale a frezei (a)

Pentru obinerea unghiului de degajare dat al dinilor frezei cilindrice, freza-scul trebuie deplasat n direcie orizontal fa de axa semifabricatului, cu distana a (fig. 7.2, b i fig. 7.3) care se calculeaz cu formula:

[mm] (2)

n care:

iar: i

Unghiul central r (raportat) se determin cu relaia:

, n care:

Unghiul se calculeaz cu relaia:

n care:

n aceste relaii:

z este numrul dinilor frezei cilindrice;

R - raza semifabricatului, n mm;

f - limea faetei dintelui, n mm;

Ri - raza ideal (n seciune normal pe dintele elicoidal), n mm ;

zi - numrul ideal de dini.

7.3.1.3. Calculul mrimii deplasrii verticale a frezei hPentru executarea adncimii necesare a canalelor de frezat ale frezei cilindrice, freza-scul trebuie cobort cu distana h (fig. 7.3), care se determin cu formula:

[mm] (3)

Fig. 7.3. Schema pentru determinarea deplasrii pe vertical a frezei-scul fa de semifabricat

7.3.2. Reglarea i modul de lucru la mainOdat elementele de reglare calculate, se trece le reglarea mainii, care const n urmtoarele:

a) se monteaz roile de schimb calculate z1 i z2, dup indicaiile date n fig. 7.2;

b) se regleaz vrful frezei-scul pe axa semifabricatului. Pentru aceasta se aduce vrful frezei-scul n dreptul vrfului ppuii mobile, n care se aeaz un capt al semifabricatului (fig. 7.2) sau se utilizeaz abloane speciale (fig. 6.2);

c) se rotete masa mainii cu unghiul (fig. 7.1, a);

d) se regleaz deplasarea pe orizontal a, manevrnd roata de mn fixat pe captul urubului axului transversal al mesei mainii;

e) se regleaz deplasarea pe verticala h, manevrnd roata de mn fixata pe captul urubului pentru avansul vertical al mesei mainii.

Dup executarea reglrilor se trece la frezarea canalului elicoidal. Metoda de frezare va fi metoda de frezare contra avansului. Manual se acioneaz urubul conductor pentru avansul longitudinal al mesei, pn cnd freza-scul vine n contact cu semifabricatul, dup care se cupleaz avansul mecanic longitudinal al mesei i se taie primul canal. Dup executarea primului canal elicoidal se trece la executarea celui de-al doilea, dup ce n prealabil s-a fcut divizarea cu ajutorul capului divizor. Calculul pentru divizare, se face cu formula:

n care:

K este numrul de intervale ntre gurile cuprinse n unghiul corespunztor rotirii manivelei capului divizor pentru o diviziune;

Gd - numrul de guri al cercului de pe discul divizor;

zp - numrul de diviziuni (dini al frezei) ;

icd - caracteristica cepului divizor.

Executarea canalului urmtor se face n mod asemntor.

7.3.3. Controlul dinilor frezaiControlul dinilor se face cu ajutorul microscopului de atelier (pentru msurarea faetei f, a unghiului de nclinare a tiului , a pasului Pc etc.) i al raportorului special (pentru msurarea unghiului de aezare i de degajare).

7.4. STABILIREA FORMULELOR DE CALCUL PENTRU DETERMINAREA PARAMETRILOR DE REGLARE LA FREZAREA DINILOR ELICOIDALI AI FREZELOR CILINDRICE

7.4.1. Determinarea unghiului de rotire a meseiLa frezarea canalului elicoidal care are unghiul de nclinare , cu freza unghiular biconic, unghiul de rotire a mesei mainii de frezat poate fi determinat astfel (fig. 7.4): pasul canalului elicoidal este dat de relaia: , iar coordonatele unui punct B, vor fi:

Unghiul de nclinare a tangentei fa de linia elicoidal ntr-un punct oarecare este: sau

Fig. 7.4. Schema pentru stabilirea deplasrii pe orizontal a

frezei-scul fa de semifabricat 7.4.2. Determinarea deplasrilor orizontal i vertical a i hPentru calcularea deplasrilor a i h se consider seciunea canalului de frezat n planul axial x - x al frezei-scul (fig. 7.2, b). Aceast seciune este o elips ale crei semiaxe m i n sunt:m = R i , n care R este raza semifabricatului.

Raza de curbur a elipsei R1 (raza raportat) se determin dup relaia cunoscut:

Cu aproximaie se consider c punctele b i c de pe canalul de frezat se gsesc pe arcul de raz R1 (fig. 7.5). Pe aceast figur se gsesc, fr erori,