Lucrarea nr. 13

STABILIREA CONDIȚIILOR DE LUCRU SI

GENERAREA FILETELOR PE STRUNG

1. Scopul lucrării

Se urmărește recunoașterea unor aspecte teoretice legate de generarea filetelor și structura lanțului cinematic de filetare și de reglarea acestuia.

De asemenea se va urmari modul de stabilire a condițiilor de lucru pentru generarea diverselor tipuri de filete pe strunguri normale.

2. Noțiuni teoretice

Filetul este suprafața elicoidală, obținută prin deplasarea unei generatoare de forma oarecare, în lungul unei directoare în formă de elice.

Profilul generator (generatoarea) al filetului este foarte diferita ca formă și este realizată în general, prin materializarea lui pe muchia așchietoare a sculei.

Directoarea elicoidală poate fi cilindrică (fig 13.1a), conică (fig 13.1b) sau globoidală (fig 13.1.c)

Directoarea elicoidală cilindrică poate fi realizată în două moduri:

- Cinematic

- Materializată

Directoarea elicoidală cinematică poate fi la rândul său realizată în două moduri diferite:

- Prin combinarea a două mișcări, una de rotație de viteză tangențială VT și una de translație de viteză VA, între care există relația:

V T

V A

= tg β = const. fig. 13.2

- Prin imprimare, prin rulare care necesită de asemenea o mișcare de rotatie de viteză unghiulară ω și una de translație de viteză v între care trebuie să existe relația :

vω

= r

Directoarea elicoidală materializată se realizează pe scule (tarozi, filiere) sau pe ghidaje (masina de mortezat roți dințate cu cuțite roată)

Realizarea celor două mișcări pe traiectoriile circulară și rectilinie cu vitezele V T și V A implică existența a două mecanisme disctincte ale căror mărimi de ieșire să fie identice cu cele două viteze.

Intercondiționarea dintre cele două viteze este îndeplinită de lanțul cinematic de filetare, prin funcția sa de reglare, cu ajutorul unor mecanisme ca: roți de schimb (strunguri fără cutie de filete și avansuri, strunguri de detalonat), cutie de filete și avansuri și roți de schimb (strunguri universale) șuruburi conducătoare schimbabile (strunguri pentru mecanica fină).

Pentru reglarea lanțului cinematic de filetare, în scopul obținerii de filete cu pas diferit și al utilizării roților de schimb, formula de reglare are formele prezentate în tabelul 13.1

Tabelul 13.1

TIPULFILETULUI

PASUL ELICEIFORMULA DE REGLARE

Psc [mm] Psc [țoli]

Metric PE

AF

BF

=CF xPE

PSC

AF

BF

=CF x5 PE x N SC

127

În țoli25,4N E

AF

BF

=CF x127

5 NE x PSC

AF

BF

=CF xN E

NSC

Modul π x mAF

BF

=CF xπ x mPSC

AF

BF

=CF xπ

25,4m N SC

DiametralPITCH

25,4DP

πAF

BF

=CF x25,4 π

DP x PSC

AF

BF

=CF xπ N SC

DP

CF - constanta lanțului cinematic de filetare NE,NSC - numărul de pași pe țol ai filetului, respectiv ai șurubului conducător

1 tol ≈ 25,4 mm 25,4 ≈ 127

5; m – modulul [mm]

DP - Diametral Pitch = numărul de dinți ai roții melcate raportat la diametrul sau de diviz.

Dd exprimat pe țoli DP = 2 / Dd

Determinarea numerelor de dinți ai roților de schimb se poate soluționa printr-o pereche de roți dințate (fig 13.3b) prin două (fig 13.3c) sau prin trei perechi (fig 13.3d).

Determinarea roților de schimb se face plecând de la fracția primă dedusă din funcția de reglare.

Roțile de schimb astfel determinate trebuie să răspundă unor condiții de montaj impuse de spațiul disponibil pe care se montează roțile de schimb:

a) Pentru montajul cu două perechi de roți de schimb:

AF + BF ≥ CF + 20

CF + DF ≥ BF + 20b) Pentru montajul cu trei perechi de roți de schimb:

AF + BF ≥ CF + 20

CF + DF ≥ EF + DF + 20EF + FF ≥ DF + 20

Setul roților de schimb AF, BF … cuprinde roți cu următoarele numere de dinti: 20; 25;

30; 35; … 120; 125; 127.

3. Desfășurarea lucrării

În cadrul lucrării se va executa filetarea pe un strung normal SN 320x750, utilizând cuțit de filetat din oțel rapid. Se va realiza un filet cilindric exterior, filetat metric, pentru situația în care pasul se găsește în gama de reglare a strungului (PF = S) și pentru situația specială, când acesta nu se gasește.

În prima situație se va folosi deci cutia de avansuri și filete, iar în cea de-a doua se va calcula raportul de transmitere al roților de schimb și se vor verifica condițiile de angrenare.

Se vor preciza de asemenea modul de prelucrare a filetelor cu mai multe începuturi, precum și modul de reglare a strungului în vederea prelucrării celorlalte tipuri de filete prezentate în tabelul 13.1.

Stabilirea condițiilor de lucru presupune stabilirea tipului de cuțit și determinarea parametrilor regimului de așchiere (t, s, v).

Avansul transversal St (t) se determină cu relația:

St = Hi

H – înălțimea filetului

i – număr de treceri (tabelul 13.2)

Avansul longitudinal Sr este egal cu pasul filetului (S1 = PE)

Tabelul 13.2

Pas

ul f

ilet

ului

P [

mm

]

Înăl

țim

ea f

ilet

ului

H [

mm

]Înălțimea

Filetului [mm]Filetare exterioară

Degroșare Finisare

Deg

roșa

re

Fin

isar

e

Oțel Fontă Oțel Fontă

Num

ăr d

e tr

ecer

i [i]

Vit

eza

V [

]

Num

ăr d

e tr

ecer

i [i]

Vit

eza

V [

Num

ăr d

e tr

ecer

i [i]

Vit

eza

V [

]

Num

ăr d

e tr

ecer

i [i]

Vit

eza

V [

]

0,5 0,325 0,225 0,14

505

40

2

45

2

370,6 0,390 0,290 0,1 44 35 42 350,7 0,455 0,355 0,1

542

634 39 33

0,75 0,487 0,387 0,1 41 33 38 320,8 0,520 0,420 0,1 37 32 37 311,0 0,650 0,550 0,1

633

825 32 30

1,25 0,812 0,712 0,1 28 22 30 261,5 0,974 0,874 0,1

725

920 26 23

1,75 1,137 0,987 0,15 24 193

253

222,0 1,299 1,149 0,15 21 17 24 202,5 1,626 1,474 0,15 8 19 10 15 22 193,0 1,949 1,749 0,20

916

1011

4

21

4

183,5 2,273 2,073 0,20 14 10 20 174,0 2,598 2,348 0,25 10 13 11 10 18 164,5 2,923 2,678 0,25 11 12 12 9,5 17 155,0 3,248 2,948 0,30 12 11 13 9

516

514

5,5 3,578 3,222 0,35 14 10 15 8,5 15 136,0 3,897 3,547 0,35 16 9 17 8 14 12

Coeficienții de corecție ai vitezei funcție de rezistența materialului

Σr [N / m2] 55 x 107 75 x 107 85 x 107 95 x 107

Coeficient de corectie Kv

1,00 0,9 0,8 0,7

Din tabelul 13.2 se poate stabili viteza economică la degroșare și la finisare urmând ca apoi să se determine turațiile corespunzătoare cu relația:

N = 1000V

π D [ rot / min ], turația de lucru fiind inferioară sau egală cu cea calculată.

4. Prelucrarea rezultatelor

După prelucrarea filetelor se vor verifica dimensiunile de bază ale acestuia, apoi se va

schița schema fluxului cinematic pe baza schemei cinematice.

5. Concluzia

Se vor formula concluzii legate de posibilitatea de prelucrare a filetelor cilindrice și

conice, exterioare și interioare, pe strungul normal, evidențiindu-se posibilitățile de poziționare-

fixare a sculei și a piesei etc.