cutite de strung

LUCRAREA 2

CUŢITE DE STRUNG

1. Scopul lucrării . Aprofundarea şi completarea datelor de curs referitoare la geometria şi construcţia cuţitelor de strung, precum şi cunoaşterea ascuţirii şi măsurării corecte a acestora.

2. Consideraţii teoretice

2.1. Geometria cuţitului de strung. În fig.2.1. este prezentată geometria cuţitului de

strung în conformitate cu prescripţiile şi notaţiile conform STAS-ului 6599-81 referitor la

sistemul de referinţă constructiv al cuţitului de strung. Geometria cuţitului de strung (fig. 2.1.)

se studiază într-un punct ce aparţine tăişului. După stabilirea secţiunilor O-O, P-P, F-F şi N-N

pe tăiş într-un punct aşchietor, se determină unghiurile de aşchiere corespunzătoare din aceste

secţiuni (unghiurile de aşezare şi de degajare). De asemenea, pe desen apar unghiurile de atac,

unghiul la vârf şi unghiul de înclinare.

Fig.2.1. Geometria cuţitului de strung

1

Notaţiile din figură au următoarele semnificaţii:Pr – planul de bază constructiv;Pf – planul de lucru;Pp – planul posterior ( perpendicular pe planul de lucru şi pe cel de bază);PT - planul tăişului ( planul muchiei aşchietoare);Po - planul ortogonal (perpendicular pe planul de lucru şi pe planul tăişului) - unghiul de aşezare, afectat de indicele corespunzător planului în care se face secţiunea; - unghiul de degajare, cu indicii corespunzători; - unghiul de ascuţire;r – unghiul de atac principal;’r – unghiul de atac secundar;T – unghiul de înclinare;r – unghiul de vârf;’r, r - unghiurile de poziţie ale tăişurilor.

2.2. Construcţia cuţitelor de strung. Cuţitele de strung se clasifică după următoarele criterii:- materialul părţii active (oţel rapid, carburi metalice, materiale mineralo ceramice, diamant,

nitrură cubica de bor);- tipul constructiv (monobloc, sudate cap la cap, cu plăcuţe lipite, cu plăcuţe fixate

mecanic);- sensul avansului (de dreapta, de stânga);- operaţia executată (prelucrări exterioare, interioare, frontale, canelări, retezări etc.).Cuţitele cu placute lipite sunt folosite la ora actuala datorita uşurinţei cu care pot fi adaptate

la cerinţe particulare, cum sunt : raze la vârf si raze de ascuţire modificate, unghiuri de degajare si spărgătoare de şpan de mărimi şi forme diferite.

2

In figurile 2.2,…2.8 sunt prezentate formele constructive tipice de cuţite de strung cu plăcuţe din carburi metalice lipite.

Cuţitele cu plăcuţe amovibile reprezintă varianta constructivă cea mai folosită la ora actuală datorită unei serii de avantaje :

Reducerea timpului ajutător pentru schimbarea sculei; Păstrarea reglajului maşinii unelte; Eliminarea operaţiei de lipire a sculei ; Eliminarea operaţiei de reascuţire.Plăcuţele aşchietoare sunt realizate din carburi metalice, carburi metalice acoperite cu straturi

din materiale extradure, carburi metalice placate cu nitrura cubica de bor (NCB), carburi metalice placate cu policristale de diamant, materiale mineralo-ceramice, cermeturi etc.

Firmele producătoare de scule aşchietoare au elaborat sisteme de prindere diverse. Cele mai uzuale sisteme precum şi indicaţii de folosire a acestora sunt prezentate in tabelul 2.1. Fiecărui criteriu de analiză i s-a acordat un punctaj pe o scală între 1 şi 5 (5 este cea mai indicată alegere).

Tabelul 2.1 Alegerea celui mai indicat sistem de prinderePrindere de sus

(Tip C)Prindere cu

pârghie (tip P)Prindere cu pană

(tip D sau M)Prindere cu şurub

central (tip S)Degroşare 2 5 5 2Finisare 5 3 3 5

Curgerea aşchiei 3 5 5 5Timp de indexare 4 5 5 2

Accesabilitate 5 4 5 5

3

In figurile 2.9,…2.15 sunt prezentate schemele principalelor sisteme de prindere realizate de firma Sandvik.

Fig.2.9. Sistem de prindere cu gheară Fig.2.10. Sistem de prindere cu pârghie1-gheară 1-pârghie2-şurub de fixare a ghearei 2 -şurub4-şurub de fizare a plăcuţei de sprijin 4-plăcuţă de sprijin6-plăcuţă de sprijin 5-semi-inel elastic pentru fixarea plăcuţei

de sprijin

Fig.2.11. Sistem de prindere cu pană Fig.2.12. Sistem de prindere cu şurub central1 sau 2-pene 1-şurub de fixare a plăcuţei aşchietoare4 –plăcuţă de sprijin 2-plăcuţa de sprijin5-ştift de fixare a plăcuţei de sprijin 3- şurub tubular6-şurub de blocare a stiftului 5

4

Fig.2.13. Sistem de prindere a plăcuţelor mineralo-ceramice1,3- bride2- placă de presiune şi de spargere a aşchiilor4-placă de presiune6,11 – plăcute de sprijin7-şurub de fixare a plăcutei de sprijin9-stift filetat de fixare a plăcuţei de sprijin si de orientare a plăcuţei

aşchietoare

Fig.2.14. Sistem de prindere a plăcuţelor Fig.2.15. Sistem de prindere a plăcuţelor de retezare de retezare prin elasticitatea corpului sculei prin elasticitatea corpului sculei si cu ajutorul unui

şurub

Cuţite cu reglaj micrometric Cuţitul cu reglaj micrometric constituie un dispozitiv format dintr-un cuţit şi un

mecanism de reglare la cotă. Aceste cuţite sunt folosite la operaţii de finisare a alezajelor, performanţele de reglare fiind între limitele 0,001…0,003 mm.

Cuţitul 2, numit cartuş sau patron, având corpul construit sub forma unui şurub micrometric, se introduce în suportul port cuţit 1 într-un alezaj cu doua canale de pană. Cuţitul este fixat în suport cu ajutorul şurubului central 4 şi al şaibei 6. Reglarea la cotă se face cu ajutorul piuliţei micrometrice 3. Măsurarea deplasării se face pe scala gradată pe partea frontală a piuliţei 5 (50 sau 100 de diviziuni) şi a vernierului gradat pe suportul port cuţit.

Preluarea rotirii şurubului micrometric este realizată prin cele două aripioare laterale ale cuţitului ce intră în canalele de pană din alezajul din port-cuţit. Şaiba elastică 5 are rolul de a prelua jocurile din şurubul micrometric. Ea se sprijină pe o piuliţă hexagonală îngustă 7. Această variantă permite o deplasare axială a cuţitului egală cu 0,001mm.

5

Fig. 2.16. Cuţite cu reglaj micrometric1- suport corp cuţit2- cuţit3- piuliţă micrometrică4- şurub central5- piuliţă6- şaibă7- piuliţă hexagonală

2.3. Ascuţirea cuţitelor de strung. Ascuţirea reprezintă una dintre cele mai importante operaţii ale procesului tehnologic de fabricaţie ale sculelor aşchietoare monobloc şi cu plăcuţe lipite. Calitatea ascuţirii determină în principal capacitatea de aşchiere a sculei şi trebuie să asigure geometria prescrisă de documentaţia tehnică (tabelul 2.2), rugozitatea corespunzătoare a suprafeţelor active şi a muchiilor aşchietoare (tabelul 2.3) precum şi păstrarea calităţilor fizico-mecanice ale sculei.

Tabelul 2.2. Precizia de ascuţire Denumirea unghiurilor Mărimea Abateri limită

De aşezare principale şi secundare- 6 30’ 6 1

De degajare 12 1 12 2

De înclinare al tăişului 10 1

De atac 6 30’

6 - 10 1 10 2

Celelalte unghiuri 10 1

10 - 30 2 30 3

Tabelul 2.3. Calitatea suprafeţelor ascuţite

SuprafaţaRugozitatea

Ra [m]

CorpSuprafeţe libereSuprafeţe de reazemCozi şi alezaje

12,56,33,2

Feţe de aşezare ale corpurilor 1,6

Feţe de aşezare şi degajare

ascuţitenetezitenetezite cu piladiamantată

0,8 – 1,60,4 – 0,012

0,01

Pentru ascuţirea sculelor aşchietoare se pot utiliza următoarele metode:1. metoda abrazivă2. metode electrice: - prin scântei electrice;

- anodo-mecanică;

6

-prin contact electric.3. metode electrochimice abrazive (combinate).

Dintre aceste metode, ascuţirea abrazivă are cea mai mare utilizare, datorită universalităţii şi simplităţii ei. Această operaţie se execută de obicei în două etape: ascuţirea de degroşare şi ascuţirea de finisare. După ascuţire urmează netezirea. Caracteristicile corpurilor abrazive folosite în acest caz ca şi regimurile de lucru recomandate sunt date în tabelul 2.4.

La ascuţirea cuţitelor cu plăcuţe din carburi metalice trebuie respectat sensul de rotaţie al pietrei faţă de sculă dinspre vârful sculei spre suprafeţele ce urmează sa fie ascuţite (fig.2.17).

Tabelul 2.4. Caracteristicile corpurilor abrazive folosite la ascuţirea cuţitelor

Material sculă

Felul ascuţirii

Caract. Corpurilor abrazive Regimul de ascuţire

Materialabraziv

LiantGranu-laţia

Duri –tatea

VitezaPietreiV m/s

AvansulStr.Mm/c.d.

Răcire

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Oţelrapid

DegroşareElectro-corindon

ceramic 36 K,L 20 - 300,005 –

0,05 Cu sau fără răcire

fFnisareElectro –corindon

ceramic 60-80 L,M 25-35 0,005-0,05

Carburămetalică

Degroşare Carborund ceramic 24-36 L,M 12-18 0,04-0,05Cu sau fără

răcireFinisareCarborund verde

ceramic 46-60 N 12-18 0,01-0,02

Carburămetalică

NetezireCarbură desiliciu verde

bachelită 150-180 M,N 25-30 0,005-0,01Cu răcire

NetezireCarbură.de bor

parafină 180-230 - 2-2,5 -

Plăcuţe mineralo ceramice

FinisareCarbură desiliciu verde

bachelită 150-180 M,N 12-15 0,005-0,01Cu răcire

NetezireCarbură de bor; diamant

parafină 180-230 - 1,5-2 -

3.Desfăşurarea lucrării3.1.Utilajul folosit

maşină universală de ascuţit UAS 200 A; dispozitiv pentru ascuţit cuţite de strung; aparate pentru măsurat parametrii geometrici ai cuţitului de strung; microscop de mână sau lupă.

Pentru încercări şi măsurători se vor folosi diverse cuţite de strung.Maşina universală de ascuţit are posibilităţi de deplasare verticală şi de rotire în plan

orizontal al coloanei ce are fixat pe corpul ei, axul principal al pietrei abrazive, iar masa maşinii are posibilităţi de deplasare în plan orizontal pe două direcţii perpendiculare (longitudinal şi transversal).

Dispozitivul de ascuţit fig.2.18. este compus dintr-o placă de bază 1 cu ghidaj coadă de rândunică, prin intermediul căreia se fixează pe masa maşinii. Pe placa de bază se fixează prin şuruburile 2, turela 3 cu posibilităţi de rotire în jurul axei y-y.

Fig.2.17. Sensul de rotaţie al discului abraziv în cazul ascuţirii

7

Fig. 2.18. Dispozitiv de ascuţit cuţite de strung

În corpul turelei 3, se fixează piesa 4, ce se poate roti cu ajutorul manetei 7 în jurul axei z-z. Fixarea cuţitului în menghină 6, se execută cu ajutorul şuruburilor de strângere 8. Citirea unghiurilor se face pe scările corespunzătoare fiecărei axe de rotire.

3.2. Modul de lucru. În vederea ascuţirii se determină mai întâi parametrii de reglare ai dispozitivului pentru ascuţit cuţite de strung funcţie de valorile parametrilor geometrici optimi ce trebuiesc obţinuţi după ascuţire folosind relaţiile:

ctgf = ctg0 cos r – tg T sinr (2.1)tgf = tg0 cosr - tgT sinr (2.2)ctgp = ctg0 sinr + tgT cosr (2.3)tgp = tg 0 sinr + tgT cosr (2.4)

deduse din figura 2.1.Funcţie de parametrii geometrici constructivi pe care dorim să-i obţinem, se calculează

valorile unghiurilor cu relaţiile 2.1; 2.2; 2.3 şi 2.4.Se fixează cuţitul în dispozitiv, se reglează unghiurile r, f şi p şi se execută

ascuţirea pe faţa de aşezare principală, apoi se poziţionează cuţitul corespunzător unghiurilor f şi p şi se execută ascuţirea pe faţa de degajare.

După ascuţirea finală se execută măsurătorile pentru parametrii geometrici constructivi cu ajutorul raportorului de masă simplu şi a raportorului de masă complex.

În tabelul 2.5. este prezentat procesul tehnologic de ascuţire şi netezire a unui cuţit de strung cu plăcuţă din carburi metalice sinterizate, lipită pe corpul cuţitului.Este de remarcat faptul că în cazul cuţitelor cu plăcuţă lipita, suprafaţa de degajare poate să prezinte faţetă ca în figura 2.19., sau spărgător de aşchii ca in figura 2.20.

8

Fig.2.19. Cuţit cu plăcuţă pe care se Fig.2.20. Cuţit cu plăcuţă pe care se realizează faţetă realizează un profil pentru ruperea aşchiilor

Tabelul 2.5 Procesul tehnologic de ascuţire si netezire a unui cuţit de strung cu plăcuţă din carburi metalice lipită

Nr.fază

Denumi-rea

operaţiei şi a fazei

Schema ascuţirii

Utilaje şi dispoziti-

ve auxiliare

Verifica-re

Caracteristi-ca pietrelor abrazive şi a

pastei abrazive

V[m/s]

Avans transver-sal ftrans

mm/c.d.sau

apăsare F [N]

Avans longitu-dinal flong

[m/min]

I

1

Ascuţirea corpului cuţitului pe faţa de aşezare principală02 = 19

Maşina de ascuţit universalăDispozitiv cu trei scale gradate

Şablon

Piatră abrazivă 100x50Granulaţ.46.durit. K-LElectrocorindon

20-250,004 -0,005

1,5-2

2

Ascuţirea corpului cuţitului pe faţa de aşezare secundară ’02=19

Maşina -de ascuţit universalăDispozitiv cu trei scale gradate

Şablon

Piatră abrazivă 100x50Granulaţ.46.durit. K-LElectrocorindon

20-250,04 -0,05

1,5-2

II

1

Ascuţirea plăcuţei de carburi metalice pe faţa de aşezare principală01=7…10


Raportor universal

Piatră abrazivă 100x60.carbură de siliciu,liant ceramic,granul.60;durit.I-L

12-150,04 -0,05

1,5-2

2 Ascuţirea plăcuţei de carburi metalice pe faţa de aşezare secundară ’01=7…10


Raportor universal


12-15 0,03 -0,04

1,5-2

9

Nr.fază

Denumi-rea

operaţiei şi a fazei

Schema ascuţirii

Utilaje şi dispoziti-

ve auxiliare

Verifica-re

Caracteristi-ca pietrelor abrazive şi a

pastei abrazive

V[m/s]

Avans transver-sal ftrans

mm/c.d.sau

apăsare F [N]

Avans longitu-dinal flong

[m/min]

3

Ascuţirea feţei de degajare02=14…16T = 5


Raportor universal


12-150,03 -0,04

1,5-2

4 a

Varianta de cutit cu fateta Ascuţirea faţetei pe faţa de degajare01 = -5T = 5


Raportor universal


12-150,03 -0,04

1,5-2

4b

Varianta de cutit cu spărgător de aşchieRealizarea spargatoru-lui de aşchie



Disc diamantat cu granulatie 180-220

12-180,03 -0,04

1,5-2

III Rotunjirea vârfului cuţituluiFinisare otelr (1,2…2)fDegrosare otelr (3…4)fFontar mai mare decat in cazul otelului

Dispozitiv special

Şablon Piatră abrazivă 100x25 Granulaţia 80. Durit.M

12-15 0,01 manual

IV

1 Netezirea faţei de aşezare principală01 = 7…10

Maşină de netezire. Manipu-lator de netezire

Raportor universal

Disc de fontă cu pastă abrazivă. Granulaţia 180 - 220

2,0 7,5 – 10 1,0

2 Netezirea feţei de aşezare secundară’01 = 7…10


Raportor universal

Disc de fontă cu pastă abrazivă. Granulaţia 180 - 220

2,0 7,5 – 10 1,0

3 Netezirea faţetei de degajare0 = -5


Raportor universal

Disc de fontă cu pastă abrazivă. Granulaţia 180 – 220

2,0 7,5 – 10 1,0

V

1 Netezirea vârfului cuţituluir


Şablon Disc de fontă cu pastă abrazivă. Granulaţia 180 - 220

2,0 7,5 – 10 1,0

4.Prelucrarea şi interpretarea rezultatelor experimentale

10

Rezultatele obţinute se vor trece într-un tabel de forma tabelului 2.5

Tabelul 2.5. Rezultate experimentale

Nr.crt

TipulCuţitu-lui

Parametrii geometrici constructivi

Parametrii de reglare Valorile măsurateObs.

o o T r p f p f om om Tm rm

Se va analiza procesul tehnologic de ascuţire şi netezire a unui cuţit de strung.

5. Concluzii şi observaţiiRezultatele măsurătorilor se vor compara cu valorile prescrise privind precizia (tabelul

2.2.) şi calitatea suprafeţelor obţinute (tabelul 2.3).Se va examina calitatea microgeometriei muchiei ascuţite cu ajutorul microscopului de

mână sau a lupei şi se va face comparaţie cu un cuţit ascuţit manual.

11

cutite de strung

Documents