M. MINESCU I. NAE

MODULUL II.

PRELUCRAREA PIESELORPE MAŞINI-UNELTE CLASICE

68

2. PRELUCRAREA PIESELOR PE MAŞINI-UNELTE CLASICE ...... 692.1. Acţionarea mecanică a maşinilor-unelte ................................... 69

2.1.1. Definirea şi clasificarea maşinilor-unelte ..................... 692.1.2. Simbolizarea maşinilor-unelte ...................................... 702.1.3. Exploatarea economică a MU ....................................... 722.1.4. Mecanisme de acţionare în trepte ................................. 74

2.2. Maşini-unelte pentru strunjit ..................................................... 872.2.1. Principiul de lucru ........................................................ 872.2.2. Principalele tipuri de cuţite de strung ........................... 882.2.3. Clasificarea strungurilor ............................................... 902.2.4. Strunguri normale ......................................................... 902.2.5. Strunguri frontale ......................................................... 1002.2.6. Strunguri carusel .......................................................... 1002.2.7. Strunguri cu mai multe cuţite ....................................... 1022.2.8. Strunguri revolver ......................................................... 1032.2.9. Strunguri automate ........................................................ 104

2.3. Maşini-unelte de găurit şi alezat ................................................ 1052.3.1. Principiul de lucru ......................................................... 1052.3.2. Utilajul folosit la găurire ............................................... 1052.3.3. Accesoriile maşinilor-unelte de găurit .......................... 1072.3.4. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de găurit ......... 1082.3.5. Maşini-unelte de alezat şi frezat .................................. 110

2.4. Maşini-unelte de frezat ............................................................. 1102.4.1. Principiul de lucru ........................................................ 1102.4.2. Principalele tipuri de freze ........................................... 1122.4.3. Utilajul folosit la frezare ............................................... 1142.4.4. Accesoriile maşinilor-unelte de frezat .......................... 1182.4.5. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de frezat

universale ..................................................................... 1192.5. Maşini-unelte de rectificat ........................................................ 121

2.5.1. Principiul de lucru ........................................................ 1212.5.2. Principalele tipuri de pietre de rectificat ..................... 1222.5.3. Utilajul folosit la rectificare ......................................... 1252.5.4. Accesoriile maşinilor-unelte de rectificat .................... 1282.5.5. Elementele regimului de aşchiere ................................. 1282.5.6. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de rectificat .... 129

2.6. Maşini-unelte de rabotat şi de mortezat ................................... 1332.6.1. Maşini-unelte de rabotat ............................................... 1332.6.2. Maşini-unelte de mortezat ............................................ 142

2.7. Maşini-unelte pentru prelucrări de netezire fină ....................... 1452.7.1. Strunjirea de înaltă precizie .......................................... 1452.7.2. Honuirea ....................................................................... 1462.7.3. Superfinisarea ............................................................... 1472.7.4. Lepuirea ....................................................................... 1492.7.5. Lustruirea ..................................................................... 150

Rezumat capitol ………….............................…...…… 150Teste de autoevaluare ………….............……............... 152

69

2. PRELUCRAREA PIESELORPE MAŞINI-UNELTE CLASICE

Obiective:

Acţionarea mecanică a maşinilor-unelte

Maşini-unelte pentru strunjit

Maşini-unelte de găurit şi alezat

Maşini-unelte de frezat

Maşini-unelte de rectificat

Maşini-unelte de rabotat şi de mortezat

Maşini-unelte pentru prelucrări de netezire fină

2.1. ACŢIONAREA MECANICĂA MAŞINILOR-UNELTE

2.1.1. Definirea şi clasificarea maşinilor-unelte

Maşina-unealtă (MU) este o maşină de lucru care permite generarea

suprafeţelor pieselor prin procesul de aşchiere în anumite condiţii de

productivitate, de precizie dimensională şi de calitate a suprafeţei generate.

Ca urmare a variaţiei formelor şi dimensiunilor pieselor utilizate în

construcţia de maşini, a materialelor utilizate la confecţionarea acestora, a

preciziei dimensionale şi a calităţii suprafeţelor prelucrate a apărut o diversitate

de maşini-unelte.

Clasificarea MU se face utilizând mai multe criterii (tabelul 2.1).

70

Tabelul 2.1. Clasificarea maşinilor-unelte

Nr.crt. Criteriul de clasificare Tipul maşinii-unelte

1. După tipul operaţiei MU de strunjitMU de frezatMU de rectificatMU de rabotatMU de mortezatMU de găuritMU de broşat

2. După calitateasuprafeţei prelucrate

MU de degroşatMU de finisatMU de mare fineţe

3. După mărimea MU MU greleMU mariMU mijlociiMU mici

4. După tipul producţieicăreia îi sunt destinate

MU universale (MU de strunjit, MU de găurit, MU defrezat, MU de rabotat, MU de mortezat, MU de

rectificat etc.)MU speciale (MU de filetate, MU de danturat, MU

pentru prelucrarea arborilor cotiţi etc.)MU specializate (MU agregat etc.)

5. După gradul deautomatizare

MU neautomateMU semiautomateMU automate

O altă abordare a clasificării maşinilor-unelte este prezentată în figura

2.1, avându-se în vedere un ansamblu de criterii.

2.1.2. Simbolizarea maşinilor-unelte

Simbolizarea MU cuprinde două grupe de semne:

- o grupă de litere formată din iniţialele denumirii MU;

- o grupă de cifre care indică parametri principali, dimensionali sau

funcţionali ai MU.

Uneori grupa de litere se completează cu alte iniţiale care evidenţiază

caracteristicile speciale ale MU. Simbolizarea principalelor tipuri de MU este

prezentată în tabelul 2.2.

71

MA

ŞIN

I-U

NEL

TE

Aut

omat

e

Com

bina

te

Mul

tiax

Pent

ru în

altă

pre

cizi

e

Prel

ucră

ri

neco

nven

-

ţiona

le

Electrochimice

Electroeroziune

Ultrasunete

Prel

ucră

ri

de m

are

fineţ

e

Superfinisare

Honuire

Încl

inat

e

Vibronetezire

Pent

ru

supr

afeţ

e

prof

ilate

MU de rectificat

MU de canelat

MU de filetat

MU de danturat

Pent

ru su

praf

eţe

plan

e

MU de broşat

Nor

mal

e

Ver

tical

e

Mon

oax

Pent

ru p

reci

zie

norm

ală

MU de rectificat

MU de frezat

MU de mortezat

MU de rabotat

Pent

ru

supr

afeţ

e

de ro

taţie

inte

rioar

e MU de broşat

Oriz

onta

le

MU de rectificat

MU de găurit

Pent

ru

supr

afeţ

e de

rota

ţie

exte

rioar

e

MU de broşat

MU de frezat

MU de rectificat

Strunguri

Fig. 2.1. Clasificarea maşinilor-unelte.

72

Tabelul 2.2. Simbolizarea MU

Nr.crt. Denumirea MU Simbol

literarSimbolcomplet Parametri exprimaţi cifric

1 Strung normal SN SN400x1000

D=400 mm - diametrul maxim cepoate fi prelucratL = 1 000 mm - lungimea maximăde prelucrat între vârfuri

SNA SNA 250 D = 250 mm; L = 500 mmSNA SNA 800 D = 800 mm; L = 2000…3000 mm

2 Strung carusel SC SC 14 D = 1400 mmSC SC 33 D = 3300 mm

3 Strung revolver SRV SRV-25 Strung revolver cu turelă şi axăverticală;D = 25 mm

SRO SRO-45 Strung revolver cu disc cu axăorizontală;D = 40 mm

4 Strunguriautomate monoaxrevolver

SARO SARO-16 D = 16 mm

5 MU de găurit cumasă

GC-M GC-M D = 6 mm - diametrul maxim degăurire în oţel

6 MU de găurit cucoloană

G G-16 D = 16 mm

7 MU de găurit cumontant

GM 5GM 5 arbori cap revolver, masă încoordonate

8 MU de alezat şifrezat

AF AF 85 D = 85 - diametrul arborelui pentrualezare

9 MU de frezatuniversală

FU FU 25x100 Suprafaţa utilă a meseil = 250 mm; L = 1 000 mm

10 MU de rabotat cucap mobil

S S 700 L = 700 mm - lungimea maximă derabotat

11 MU de rectificatrotund exterior

RE RE 100 D = 100 mm - diametrul maxim derectificat

2.1.3. Exploatarea economică a MU

Pentru realizarea procesului de aşchiere MU trebuie să includă în

cinematica sa mecanisme care să satisfacă cerinţele tehnologice. Mecanismele

de acţionare trebuie astfel realizate încât să permită obţinerea vitezelor de

aşchiere şi de avans într-o gamă largă de valori. Acest lucru este necesar

pentru ca în anumite condiţii date să se lucreze cu un regim optim de aşchiere.

73

Posibilitatea de adaptare a MU la marea diversitate de cazuri întâlnite în

practică constituie criteriul principal de apreciere a capacităţii ei de exploatare

economică. De exemplu, la prelucrarea unui arbore cu k trepte, pentru a păstra

aceeaşi viteză de aşchiere vec, MU trebuie să dispună de atâtea turaţii câte

diametre sunt, deoarece:

1000nd

...1000

nd1000

ndv kk2211ec

(2.1)

în care: vec reprezintă viteza economică de aşchiere; dk - diametrul de

prelucrare; nk - turaţia arborelui principal al MU (turaţia piesei).

Pentru o exploatare economică 100%, soluţia ideală ar fi ca mişcările să

poată lua toate valorile între zero şi infinit, lucru practic irealizabil.

La MU existente, valorile vitezelor de aşchiere şi avansurilor variază în

trepte sau continuu, între două limite. Capacitatea de exploatare a

maşinilor-unelte depinde de valorile limită, la variaţia continuă a mişcărilor,

respectiv de fiecare valoare în parte şi de intervalele dintre ele, la variaţia în

trepte a acestora.

Pentru a se prelucra economic semifabricate confecţionate din diverse

materiale şi având dimensiuni diferite, cuprinse între două limite (dmin,… dmax,

Lmin … Lmax) trebuie realizate viteze de aşchiere într-un domeniu de lucru

(vmin, vmax), cărora îi corespund turaţiile limită (nmin, nmax).

Pentru cazul mişcării principale de rotaţie se obţin:

min

maxmax

max

minmin d

v1000n;

dv1000

n

. (2.2)

Se pot determina astfel mărimile:

min

maxn n

nR , (2.3)

min

maxv v

vR , (2.4)

min

maxd d

dR , (2.5)

dvn RRR , (2.6)

74

în care: Rn reprezintă raportul de reglare a turaţiilor; Rv - raportul de reglare a

vitezelor; Rd - raportul de reglare a diametrelor.

2.1.4. Mecanisme de acţionare în trepte

A. Elemente cinematice şi rapoarte de transmitere

Mecanismele de acţionare în trepte sunt formate din elemente

cinematice asamblate în lanţuri cinematice.

Lanţul cinematic conţine, în mod obişnuit, o sursă de acţionare (motorul),

care asigură una sau două turaţii, din care se obţin toate celelalte valori. La aceste

mecanisme, un element poate face parte din mai multe lanţuri cinematice.

Un lanţ cinematic se caracterizează prin raportul de transmitere total,

dat de produsul rapoartelor de transmitere parţiale ale elementelor (cuplele

cinematice) care îl compun.

Raportul de transmitere i reprezintă raportul dintre variaţia mărimii de

ieşire şi variaţia mărimii de intrare. La cuplele cinematice, raportul de transmitere

este dat de raportul dintre turaţia elementului condus şi turaţia elementului

conducător. Clasificarea rapoartelor de trasmitere este prezentată în figura 2.2

Fig. 2.2. Clasificarea rapoartelor de transmitere.

Raportul de transmitere parţial reprezintă legătura de mişcare între

două elemente alăturate (o cuplă cinematică) din cadrul lanţului cinematic; se

notează ijk (j reprezintă simbolul-numărul arborelui conducător, iar k este

ordinea raportului de transmitere dintre cei doi arbori). În tabelul 2.3 se

prezintă schemele mecanismelor de transmitere a mişcării cu o singură treaptă.

Raport detransmitere

Dupămărime

După legăturade mişcare

Raport de transmitereparţial

Raport de transmiteretotal

Raport de transmitere demultiplicare

Raport de transmitere dedemultiplicare

Raport de transmitere de egalătransmitere

75

Raportul de transmitere total reprezintă legătura de mişcare dintre

elementul final şi cel iniţial al unui lanţ cinematic; se notează ij, j indicând

locul raportului în şirul final de rapoarte (fig. 2.3).

Tabelul 2.3. Mecanisme de transmitere a mişcării cu o singură treaptă

76

Notaţiile utilizate în tabelul 2.3 au următoarele semnificaţii:

xe - mărimea de ieşire; xi - mărimea de intrare; z1, z2 - numărul de dinţi ai roţilor

dinţate; 1, 2 - viteza unghiulară; n1, n2 - turaţia; p - pasul; m - modulul;

A - suprafaţa; Q - debitul; v1, v2 - viteza; h - înălţimea camei; r1=d1/2; r2=d2/2.

Fig. 2.3. Lanţuri cinematice cu roţi dinţate.

Rapoartele de transmitere pot fi de multiplicare (i 1), de egală

transmitere (i = 1) şi de demultiplicare (i 1).

Inversul raportului de transmitere se numeşte coeficient de transmitere.

Rapoartele de transmitere exprimă legături de mişcare ale căror valori

sunt normalizate după criteriile turaţiilor.

B. Etajarea şi standardizarea turaţiilor

Etajarea treptelor de turaţii se face după serii geometrice. Pentru o serie

geometrică cu raţia şi cu z trepte se pot scrie relaţiile:

1zmin

max1z1

z

max1z

11zz1k

1lkk

212312min1

nn

nn

nnnn;nnn

...nnn;nn;nn

. (2.7)

În construcţia de maşini-unelte se utilizează numai anumite serii

geometrice având raţiile standardizate şi care îndeplinesc simultan condiţiile:

1E 10 , (2.8, a)

77

2E 2 , (2.8, b)

21 EE 210 , (2.8, c)

unde E1 şi E2 sunt numere standardizate.

Raţia trebuie să îndeplinească concomitent condiţia impusă de relaţia

(2.8, a) - adică seria geometrică în care se încadrează turaţiile maşinilor-unelte

să fie o serie standardizată de numere utilizate în tehnică - şi cea dată de relaţia

(2.8, b) - adică turaţiile motoarelor asincrone de acţionare a maşinilor-unelte să

fie cuprinse în serie standardizată - rezultând relaţia (2.8, c).

În acest mod au fost stabilite raţiile prezentate în tabelul 2.4.

Raţia maximă s-a limitat la valoarea 2, deoarece căderile procentuale de

viteză v, între două turaţii consecutive, depăşind 50% conduc la o exploatare

neeconomică a maşinii-unelte:

10011100n

n1100

vvv

vj

1j

j

1jj

% (2.9)

Tabelul 2.4. Valorile raţiilor normalizate

ISO 2E 2 1E 10Notaţia

ISOv

(%) ISO 2E 2 1E 10Notaţia

ISOv

(%)- 12 2 40 10 - 5 1,6 5,1 2 5 10

420R 40

1,12 6 2 20 10 20R 10 - 2,1 2 4 10 - 451,25 3 2 10 10 2

20R 20 2 1 2 620

10 620R 50

1,4 2 2 320

10 320R 30

C. Mecanisme de acţionare cu doi sau cu mai mulţi arbori

Mecanismele de acţionare în trepte, folosite la construcţia

maşinilor-unelte, pot avea doi sau mai mulţi arbori, între care se realizează mai

multe rapoarte de transmitere.

În tabelul 2.5 sunt prezentate câteva tipuri, mai des întâlnite la MU, de

mecanisme de acţionare în trepte.

78

Tabelul 2.5. Mecanisme mecanice de acţionare în trepte

Nr.crt.

Denumireamecanismului Descriere, caracteristici

1 2 31. Mecanism cu con

etajat (în trepte)Mecanismul se utilizează pentru transmiterea mişcării întredoi arbori prin intermediul unei curele (C). Se pot obţine unnumăr de turaţii la arborele condus (etajate după o seriegeometrică) egal cu cel al treptelor conurilor:

'jd

jdj1iInj1iIIjn

Mecanismul are o serie de dezavantaje: numărul mic detrepte de turaţii, timp mare pentru schimbarea treptei deturaţie, tensiune variabilă în curea, puteri relativ mici etc.,fapt pentru care nu este utilizat decât la unele MU pentrufinisat (strunguri, MU de rectificat) ca transmisii finale.

2. Mecanism curoată basculantă(cutie Norton)

Acest mecanism permite realizarea unui număr mai mare deturaţii la arborele condus II, într-un gabarit relativ redus. Estecompus dintr-un număr de roţi fixe (1,2,…,6) plasate pearborele conducător I şi o roată baladoare Zb, care împreunăcu roata basculantă Ze sunt montate într-o ramă şi cu ajutorulmanetei m pot fi deplasate axial pe arborele II până când Zeangrenează pe rând cu roţile fixe Zj (j = 1,2,…,k) plasate pearborele conducător.

Turaţia la arborele condus va fi:

)k,...,2,1j(Inj1iInbZjZ

InbZeZ

eZjZ

IIjn

Mecanismul nu poate transmite puteri mari datorită rigidităţiireduse şi tendinţei de decuplare, fapt pentru care s-a utilizatla cutiile de avansuri şi filetare în special la strunguri.

79

Tabelul 2.5. (continuare)

1 2 33. Mecanism cu

roţi cuplabileMecanismul este alcătuit dintr-un număr de roţi dinţate fixemontate pe arborele conducător I, care angrenează permanent curoţile dinţate libere de pe arborele condus II. Legăturile demişcare între cei doi arbori se realizează solidarizând de arboreleII (cu ajutorul cuplajelor C1, C2) roata dinţată corespunzătoareturaţiei de lucru. Turaţia la arborele condus se determină curelaţia:

)k,...,2,1j(Inj1iInIIjZIjZ

IIjn

Avantaje: permite schimbarea rapidă a turaţiilor, transmite puterimari etc.Dezavantaje: randament redus, număr redus de turaţii finale etc.

4. Mecanismbalador simplu

Mecanismul prezintă o construcţie care permite cuplarea perând a perechilor de roţi, în funcţie de raportul de transmiteredorit.

Pe unul din arbori roţile sunt fixe iar pe celălalt formează unbloc (grup) balador, care se poate deplasa axial pe caneluri,arbore poligonal etc. Turaţiile la arborele condus sunt:

)k,...,2,1j(Inj1iInIIjZIjZ

IIjn

În practică se utilizează pe scară largă datorită avantajelor pecare le prezintă: transmit puteri mari cu randament bun, se potmonta în cascadă formând mecanism cu mai mulţi arbori, cucomenzi uşoare etc.

80

Tabelul 2.5. (continuare)

1 2 35. Mecanisme cu

roţi baladoareconexate încascadă

Aceste mecanisme sunt cele mai utilizate la acţionarea MU,fiind compuse dintr-o serie de mecanisme baladoare simple, lacare mişcarea trece în cascadă de la un grup la altul.

Numărul de turaţii finale este egal cu produsul numărului detrepte al grupurilor baladoare componente. Pentru mecanismulprezentat se obţin la arborele condus şase turaţii: 6 = 2 x 3,relaţie denumită ecuaţie structurală. Numărul arborilor este egalcu numărul factorilor ecuaţiei structurale plus unu. Acestemecanisme prezintă următoarele avantaje: gabarit redus,transmit puteri mari, manevrare uşoară, număr minim de arborişi roţi dinţate etc.

D. Mecanisme mecanice pentru inversarea sensului de mişcare

Mişcările MU, în marea majoritate a cazurilor, trebuie să fie reversibile.

Schimbarea sensului de mişcare se realizează cu mecanisme numite reversibile,

bazate pe principii mecanice, electrice sau hidraulice. Alegerea sistemului de

inversare se face ţinând seama de frecvenţa inversărilor, de durata lor, de

precizia poziţiei de inversare, de pierdere minimă de energie la inversare etc.

În general se utilizează inversoare mecanice cu roţi dinţate (fig. 2.4).

Inversoarele mecanice prezintă următoarele avantaje: transmit puteri mari,

construcţie simplă, rigiditate ridicată, inversare rapidă etc. dar au şi

dezavantajul că nu pot realiza o schimbare a sensului de mişcare cu o frecvenţă

prea mare.

81

Fig. 2.4. Inversoare mecanice cu roţi dinţate:a) cu arbore intermediar I (sens invers pentru Z3-Z4 şi acelaşi sens pentru Z1-Z2-Z3); b) cu roţi de schimb (sens invers prin Z1-Z3 şi acelaşi sens prin Z1-Z2-

Z3); c) cu arbore intermediar I şi cuplaje C (sens invers pentru Z1-Z2 şi acelaşisens pentru Z3-Z4-Z5); d) cu transmisie prin lanţ şi cuplaj C (sens invers pentru

Z1-Z2 şi acelaşi sens pentru Z3-Z4 şi lanţ).

E. Mecanisme mecanice pentru realizarea mişcărilor rectilinii

Mişcările MU se pot efectua după traiectorii circulare (mişcări de

rotaţie) sau rectilinii (mişcări de translaţie). Există şi traiectorii complexe

(elice, evolventă etc.) dar acestea se obţin, în general, prin combinaţii de

mişcări circulare şi rectilinii.

Mişcările de rotaţie se obţin direct, deoarece, marea majoritate a

motoarelor de acţionare (în general motoare electrice) realizează această

mişcare în mod normal. Există şi motoare hidraulice cu piston sau motoare

electrice liniare care dau direct o mişcare rectilinie.

Pentru obţinerea mişcărilor rectilinii din cele de rotaţie sunt necesare

mecanisme care să realizeze această transformare.

În general, la MU, mişcarea rectilinie se obţine din cea de rotaţie

utilizând mecanisme mecanice pentru obţinerea mişcării rectilinii (tabelul 2.6).

82

Tabelul 2.6. Mecanisme mecanice pentru obţinerea mişcării rectilinii

Nr.crt.

Denumireamecanismului Descriere, caracteristici

1 2 31 Mecanism cu

roată dinţată şicremalieră

Se utilizează două variante constructive:

a - prin solidarizarea ansamblului mobil 3 de cremaliera 2,lagărele roţii dinţate 1 fiind fixe (mecanismul se utilizează larabotezele longitudinale pentru obţinerea mişcării principale).

b - prin solidarizarea ansamblului mobil 3 de lagărele roţii 1,cremaliera 2 fiind fixată la batiul MU 4 (mecanismul seutilizează la strungurile normale pentru avansul căruciorului).Componentă: 1-roată dinţată; 2-cremalieră; 3-ansamblulmobil; 4-batiu.Avantaje: construcţie simplă, transmite puteri mari fărăvibraţii, cursa de lucru mare etc.Dezavantaje: neuniformitatea vitezei mai ales la valori mici şila punctele de întoarcere, frecvenţă redusă la inversare,necesită sistem de inversare a mişcării etc.

2 Mecanism cuşurub

conducător şipiuliţă

Există trei variante de obţinere a mişcării rectilinii:

a - şurubul 1 se roteşte şi este blocat axial iar piuliţa 2 sedeplasează axial fiind blocată la rotire (de exemplu şurubulconducător al strungului normal);b - şurubul 1 se roteşte şi se deplasează axial, piuliţa 2 fiindcomplet blocată (de exemplu obţinerea avansului longitudinalla MU de frezat);c - şurubul 1 se deplasează axial şi este blocat la rotire iarpiuliţa 2 se roteşte şi este blocată axial.De regulă, elementul conducător se roteşte, iar cel condus(legat la ansamblul mobil al MU) execută mişcarea rectilinie.Mecanismul este utilizat, de regulă, pentru realizareamişcărilor de avans cu precizie foarte ridicată, la mecanismeleauxiliare de reglare etc.

3

3

83

Tabelul 2.6. (continuare)

1 2 33 Mecanism cu

şurub melc şicremalieră

Mecanismul este similar cu cel cu roată dinţată şi cremalieră şipoate realiza mişcările în aceleaşi moduri.

Componenţă: 1-şurub melc; 2-cremalieră. Mecanismul seutilizează mai rar pentru realizarea unor mişcări rectilinii delucru sau de avans, cu inversare rară.

4 Mecanism cuclichet şi şurubconducător

Mecanismul este utilizat la MU care necesită mişcăriintermitente cu o frecvenţă mare ca: avansul la MU de rabotatcu cap mobil, raboteze sau morteze, mişcare de divizare la MUde danturat, mişcări de comandă ale MU automate etc.

Componenţă: 1-roată de clichet cu dinţi de formă specială;2-clichet; 3-tijă oscilantă (acţionată mecanic sau hidraulic);4-şurub conducător; 5-piuliţa solidară cu elementul de lucru 6al MU.Aceste mecanisme transmit mişcarea într-un singur sens.

84

Tabelul 2.6. (continuare)

1 2 35 Mecanism cu

culisă oscilantăMecanismul este utilizat la MU de rabotat cu cap mobil(şeping) unde realizează mişcarea principală de aşchiererectilinie alternativă în plan orizontal.

Componenţă: 1-volant; 2-piatră de culisă fixată pe volant ladistanţa R; 3-pârghie dublă (culisă) oscilantă; 4-articulaţie;5-extremitatea culisei oscilante; 6-ansamblu mobil al MU;-unghiul corespunzător cursei active (de lucru); -unghiulcorespunzător cursei de mers în gol (de retragere);L-lungimea cursei elementului mobil (este în funcţie de R);e-excentricitatea mecanismului; n-rotaţia volantului;l-lungimea culisei oscilante.La o rotaţie completă a volantului 1 având piatra de culisă 2fixată pe volant la distanţa R, culisa 3 execută o oscilaţiecompletă în jurul articulaţiei 4 iar capătul 5 antreneazăansamblul mobil al MU, care parcurge un drum egal cu L înfiecare sens, L fiind în funcţie de R care este reglabil. Cursa delucru corespunde unghiului , iar cea de revenire (mers în gol)unghiului .Viteza de mers în gol este mai mare decât viteza de lucru, faptavantajos pentru exploatarea MU.

F. Mecanisme de acţionare mecanică cu variaţie continuă.

Mecanismele de acţionare în trepte nu permit o exploatare economică a MU,

inconvenient înlăturat de mecanismele cu variaţie continuă (fără trepte).

Utilizarea acestor mecanisme prezintă avantajul că permit schimbarea

regimului de lucru "din mers", reducând timpul auxiliar (productivitatea creşte

şi costul scade).

85

Mecanismele de acţionare cu variaţie continuă se utilizează în general

la realizarea cutiilor de viteză ale unor MU.

În funcţie de raportul dintre turaţia efectivă nef, realizată la arborele

condus şi cea teoretică nteor, aceste mecanisme pot fi cu pierdere de turaţie sau

cu alunecare (nef nteor) ori fără pierdere de turaţie (nef = nteor).

Mecanismele mecanice cu pierdere de turaţie sunt prezentate în

tabelul 2.7.

Tabelul 2.7. Mecanisme de acţionare mecanică cu variaţie continuă

Nr.crt.

Denumireamecanismului Descriere, caracteristici

1 2 31 Mecanism cu

roată plană şi rolădeplasabilă

Mecanismul realizează un raport de transmitere variabil înfuncţie de poziţia rolei 1 (care se poate deplasa în lungularborelui motor I) faţă de centrul roţii plane 2, montate pearborele condus II.

Mecanismul permite şi inversarea turaţiei la arborele II prindeplasarea rolei peste centrul roţii plane. Domeniul de reglareal turaţiei este Rn = 4…6.

2 Mecanism cudiscuri şi roată defricţiune

Mecanismul este compus din discurile 1 şi 2 (montate pearborii motor I şi II) între care se găseşte roata de fricţiune 3,care se poate deplasa în lungul arborelui III.

Turaţia arborelui condus II variază în funcţie de poziţia roţii defricţiune faţă de centrele celor două discuri (r1v şi r2v).Domeniul de reglare al turaţiei este Rn = 4.

86

Tabelul 2.7. (continuare)

1 2 33 Mecanism cu

disc conicMecanismul este compus dintr-un disc conic 1 fixat direct pearborele I al motorului electric şi o roată cilindrică frontală 2, fixatăpe arborele II.

Arcul 3 are rolul de a asigura contactul între cele două elemente detransmitere. Valoarea turaţiei la arborele II depinde de valorilerazelor r1v şi r2v şi se realizează un raport de reglare Rn = 4.Mecanismul se utilizează la MU de putere mijlocie (MU de găuritverticale).

4 Mecanism cudiscuri deformăspecială

Mecanismul este format din discurile motor 1 şi condus 2.Suprafaţa de lucru ale discurilor au o formă specială (tor). Roţile defricţiune 3 iau contact cu discurile prin deplasarea sincronizată aarborilor acestora, montaţi în dispozitivul de comandă.

Mecanismul are un domeniu de reglare relativ mare (Rn = 4…8) şipoate transmite puteri foarte mari (până la 25 kW). Mecanismul seutilizează la cutiile de viteză la MU grele (strunguri, freze etc.).

87

Tabelul 2.7. (continuare)

1 2 35 Mecanism cu

discuriconice dubleşi curea detransmitere

Mecanismul este compus din două perechi de discuri coniceidentice 1 montate pe arborii motor I şi condus II.

Discurile se pot deplasa axial sincronizat (în sensuri opuse). Întrecele patru discuri se aşează o curea de transmitere 2, care facecontact cu acestea pe suprafeţele laterale. Deoarece lăţimea şilungimea curelei sunt constante, razele r1v şi r2v vor fi determinatede distanţa dintre discuri. Mecanismul are raportul de reglare aturaţiilor Rn = 10 şi transmite puteri de până la (3…4) kW, fiindutilizat la MU ca strunguri revolver, MU de găurit etc.

2.2. MAŞINI-UNELTE PENTRU STRUNJIT

2.2.1. Principiul de lucru

Strungurile sunt MU destinate prelucrării prin aşchiere a suprafeţelor de

revoluţie, cilindrice, conice, plane, elicoidale şi profilate, exterioare şi

interioare. În acest scop se utilizează scule aşchietoare diverse: cuţite de strung,

burghie, alezoare, tarozi, filiere etc.

Generarea suprafeţelor pe strunguri (fig. 2.5) se realizează prin

compunerea unei mişcări de rotaţie, de turaţie n, denumită mişcarea principală

de aşchiere, executată pe piesa P, cu o mişcare secundară de translaţie

denumită mişcarea de avans, caracterizată prin avansul de lucru f, mişcare

executată de scula aşchietoare, S.

88

Mişcarea de avans poate fi executată în direcţie longitudinală (avans

longitudinal fl) transversală (avansul transversal ft) sau combinat (longitudinal

şi transversal).

Fig. 2.5. Principiul de lucru la strunjirea diferitelor suprafeţe:a) strunjire cilindrică exterioară; b)strunjire cilindrică interioară.

De asemenea, utilizând accesorii speciale sau strunguri cu cinematică

corespunzătoare se pot realiza şi alte mişcări de avans (înclinat, circular,

pendular etc.).

2.2.2. Principalele tipuri de cuţite de strung

La strunjirea pieselor în funcţie de caracterul prelucrării se utilizează o

diversitate de tipuri de cuţite de strung, diferite ca formă şi ca parametri geometrici.

Standardele prevăd principalele tipuri de cuţite (fără a fi limitative)

grupate şi clasificate după diverse criterii (tabelul 2.8).

Tabelul 2.8. Principalele tipuri de cuţite de strung

Nr.crt.

Criteriul Tipul de cuţit

1 2 31. După sensul avansului cuţit pe stânga – cu avansul de la stânga la

dreapta; cuţite pe dreapta – cu avans de la dreapta la

stânga.2. După forma capului şi

poziţia lui faţă de corp cuţit drept; cuţit încovoiat; cuţit cotit; cuţit cu cap îngust.

3. După preciziaprelucrării

cuţite pentru degroşare; cuţite pentru finisare; cuţite pentru strunjire fină.

89

Tabelul 2.8. (continuare)

1 2 34. După execuţie cuţite monobloc;

cuţite asamblate.5. După poziţia cuţitului

faţă de piesă cuţite radiale; cuţite tangenţiale.

6. După destinaţie cuţite universale (utilizate în mod normal); cuţite speciale (profilate).

7. După tipul prelucrării Cuţitele pot fi de diverse tipuri şi forme, cele maiutilizate fiind prezentate în figura 2.6.

Fig. 2.6. Principalele forme ale cuţitelor de strung şi prelucrările la care se utilizează:a) cuţite pentru strunjire exterioară; b) cuţite pentru strunjire interioară.

a

b

90

2.2.3. Clasificarea strungurilor

Maşinile-unelte pentru strunjit se pot clasifica după diverse criterii

precum : dimensiuni, precizia prelucrării, destinaţie, construcţie, numărul

sculelor aşchietoare utilizate, poziţia arborelui principal, numărul de arbori

principali, gradul de automatizate etc.

În general, este utilizată o clasificare care ţine seama simultan de mai

multe criterii (construcţie, destinaţie, gradul de automatizare etc.) conform

căreia strungurile pot fi: normale (SN), frontale (SF), carusel (SC), cu mai

multe cuţite (SMC), revolver (SR) şi automate (SA).

2.2.4. Strunguri normale

A. Utilizare şi clasificare

Strungurile normale sunt caracterizate prin poziţia orizontală a arborelui

principal, care execută mişcarea principală de rotaţie, prin avansul longitudinal

(sau transversal) continuu şi în special prin universalitatea prelucrărilor pe care

le poate realiza.

Prelucrările care se execută pe strungurile normale sunt: strunjiri

cilindrice şi conice (exterioare şi interioare), plane (frontale), profilate, de

filetare, prelucrări de găurire, lărgire, adâncire sau alezare, iar cu unele

dispozitive speciale chiar şi prelucrări prin frezare sau rectificare.

Strungurile normale se fabrică într-o gamă foarte largă de

tipodimensiuni pentru a fi prelucrate semifabricate cu diametre şi lungimi

variind între limite mari precum şi cu grade de precizie a suprafeţelor diferite.

Clasificarea strungurilor normale este prezentată în tabelul 2.9.

91

Tabelul 2.9. Clasificarea strungurilor normale

Nr.crt. Criteriul Tipodimensiuni

1 După dimensiunilecaracteristice

(diametrul maxim destrunjit d şi distanţa

între centre L)

strunguri mici: d 250 mm şi L 450…600 mm; strunguri mijlocii: d 250…800 mm şi

L 500…5 000 mm; strunguri grele: d 800 mm şi L 12 000 mm.

2 După gradul deprecizie

strunguri de degroşare; strunguri de precizie normală; strunguri de precizie ridicată.

3 După turaţiile arboreluiprincipal

strunguri cu turaţii normale (n 2 500 rot/min); strunguri cu turaţii mari (n 4 000…5 000 rot/min).

4 După construcţiamecanismului de avans

strunguri de filetat (cele universale cu şurub conducător); strunguri de producţie (fără şurub conducător).

Schema de principiu şi principalele părţi componente ale unui strung

normal sunt prezentate în figura 2.7.

Fig. 2.7. Principalele părţi componente ale strungului normal:1–păpuşa fixă; 2-motor electric de acţionare; 3-cărucior; 4-dispozitiv de prindere şi fixare a

piesei; 5-păpuşa mobilă; 6-pat; 7-picior; 8-sanie longitudinală; 9-ghidajele patului;10-sanie transversală; 11-şurubul conducător al săniei transversale; 12-bara de avansuri;

13-şurubul conducător la căruciorului; 14-sanie port-cuţit; 15-cutia roţilor de schimb;16-cutia de avansuri şi filete;

I – mişcarea principală de rotaţie; II – mişcarea de avans longitudinal;III – mişcarea de avans transversal; IV – mişcarea de avans longitudinal

a săniei port-cuţit; V – mişcarea de reglare a păpuşii mobile.

Părţile componente principale ale strungului normal sunt: batiul, păpuşa fixă,

păpuşa mobilă, căruciorul, portcuţitul, dispozitivul de prindere şi fixare al piesei (4).

Batiul este format din picioarele (7) prin intermediul cărora se sprijină

pe fundaţie şi patul (6) care susţine celelalte subansambluri şi sisteme ale

strungului. La partea superioară patul are ghidaje plane, prismatice sau

92

combinate (9) deoarece se asigură o conducere mai precisă a saniei

longitudinale (8) şi a păpuşii mobile (5).

Păpuşa fixă (1) este o carcasă din fontă, asamblată pe patul strungului, în

interiorul sau fiind montat arborele principal şi cutia de viteze. Arborele principal

este găurit pentru a putea permite prelucrarea semifabricatelor tip bară.

Păpuşa mobilă (5) serveşte la susţinerea semifabricatelor lungi sau grele

la strunjirea între centre, precum şi la fixarea în pinolă a sculelor pentru

prelucrat alezaje (burghiu, alezor).

Căruciorul strungului (3) are rolul de a susţine scula aşchietoare şi de

a-i imprima mişcările de avans; se compune din:

- cutia căruciorului (3), care conţine angrenajele şi organele necesare

preluării şi transmiterii mişcărilor de avans şi filetare;

- sania longitudinală (8), care asigură deplasarea longitudinală a căruciorului

pe ghidajele exterioare ale patului;

- sania transversală (10), care realizează deplasarea transversală a cuţitului

prin intermediul unui mecanism şurub-piuliţă (11);

- sania port-cuţit (14) care serveşte la deplasarea manuală a cuţitului.

Mecanismul de avansuri şi filete cuprinde:

- cutia cu avansuri şi filete (16) care materializează valorile avansurilor şi

paşii filetelor normalizate, frecvent folosite;

- bara de avansuri (12), prin care se transmite mişcarea de avans la săniile

căruciorului;

- cutia roţilor de schimb (15) care serveşte la trecerea de la un tip de filet la altul.

Pentru realizarea mişcării de avans longitudinal în cazul operaţiei de filetare

se utilizează mişcarea transmisă prin intermediul şurubului conducător (13).

Motorul electric de acţionare (2) este de tip asincron trifazat şi

transmite mişcarea de rotaţie la cutia de viteze. Pentru deplasarea rapidă a

căruciorului, unele strunguri normale posedă un al doilea motor electric.

Instalaţia de răcire serveşte la transportul, captarea şi recuperarea

lichidului de răcire-ungere; se compune din: motor, pompă, baia de decantare,

conducte de legătură, robinete, filtre şi tava de colectare.

93

Instalaţia de iluminat local serveşte la iluminarea piesei în timpul

prelucrării.

Apărătoarea de protecţie, montată pe cărucior, are rolul de a proteja

operatorul în timpul operaţiei de aşchiere. Manetele de comandă şi butoanele

servesc la punerea în mişcare şi fixarea valorilor parametrilor regimului de

aşchiere utilizat.

B. Accesoriile strungului normal

Principalele accesorii ale strungurilor normale servesc la prinderea

semifabricatelor de forme şi dimensiuni diferite, precum şi pentru executarea

unor lucrări speciale.

Vârfurile de susţinere (fig. 2.8) sunt utilizate la prinderea

semifabricatelor lungi sau grele, cu ajutorul găurilor de centrare. Sunt

prevăzute cu o coadă conică (con Morse) ce se fixează în alezajul conic al

arborelui principal sau al pinolei păpuşii mobile.

Vârfurile de susţinere pot fi fixe sau rotative.

Fig. 2.8. Vârfuri de strung:a) vârf simplu (normal) pentru strunjire longitudinală; b) vârf cu degajare

pentru strunjire frontală; c) vârf cu bilă pentru strunjirea conică prindeplasarea transversală a păpuşii mobile; d) vârf invers pentru strunjirea

semifabricatelor de diametru mic.

Fig. 2.9. Universal cu trei bacuri:1–bac de prindere; 2-corpul universalului; 3-pinion conic acţionat cu o cheie pătrată.

94

Universalele cu strângere concentrică (fig. 2.9) sunt utilizate la

prinderea şi fixarea semifabricatelor rotunde, prin deplasarea radială

concomitentă a trei bacuri de strângere.

Platoul cu patru bacuri este destinat prinderii semifabricatelor de

diametre mari, grele şi cu o configuraţie complicată. Construcţia este

asemănătoare cu a universalului cu trei bacuri, cu deosebirea că prinderea

semifabricatului se realizează cu patru bacuri ce se pot deplasa independent

prin intermediul unor şuruburi de acţionare.

Flanşa şi inima de antrenare (fig. 2.10) au rolul de a transmite mişcarea

de rotaţie de la arborele principal la semifabricat în cazul prinderii acestuia

între vârfuri.

Lunetele fixe şi mobile servesc pentru susţinerea suplimentară a

semifabricatelor cu lungimi mari şi diametre mici (cu l/d 10), care se pot

deforma sub acţiunea greutăţii proprii şi mai ales sub acţiunea forţelor de

aşchiere. Lunetele pot fi fixe sau mobile.

Fig. 2.10. Fixarea arborilor între vârfuri şi antrenarea lor în mişcare de rotaţie:1-flanşă fixată prin înşurubare pe arborele principal; 2-vârf fixat prin presare în arbore;

3-antrenor fixat pe semifabricat; 4-semifabricat; 5-şurub de strângere; 6-bolţ de antrenare fixatpe flanşă; 7-piesă de protecţie; 8-vârf; 9-pinola păpuşii mobile; 10-canal de antrenare pentru

inimi încovoiate.

Luneta fixă (fig. 2.11, a) se montează pe ghidajele batiului, în timp ce

luneta mobilă (fig. 2.11, b) se montează pe căruciorul strungului şi se

deplasează împreună cu acesta în lungul semifabricatului, sprijinind piesa în

imediata apropiere a locului de aşchiere.

95

a b

Fig. 2.11. Lunete de strung:a) lunetă fixă; b) lunetă mobilă.

C. Prelucrări executate pe strungul normal

a) Strunjirea cilindrică exterioară se aplică în special la prelucrarea

arborilor netezi sau în trepte (fig. 2.12).

b) Strunjirea cilindrică interioară se aplică pieselor care au o gaură

realizată anterior, putându-se obţine diverse suprafeţe (fig. 2.13).

c) Strunjirea suprafeţelor frontale se execută cu avans transversal, prin

prinderea semifabricatului în consolă sau între vârfuri (fig. 2.14).

d) Strunjirea degajărilor, racordărilor şi retezarea se realizează

folosind cuţite cu cap îngust şi de forme potrivite scopului urmărit, cu avans

longitudinal, transversal sau combinat (fig. 2.15).

e) Strunjirea conică se poate realiza prin mai multe metode în funcţie de

lungimea piesei, mărimea conicităţii şi suprafaţa pe care se execută (fig. 2.16).

f) Strunjirea suprafeţelor profilate de diverse forme se poate executa

cu ajutorul cuţitelor profilate (fig. 2.17).

g) Strunjirea suprafeţelor excentrice se realizează prin rotirea

semifabricatului în jurul axei simetrice a fiecărei suprafeţe în parte (fig. 2.18).

96

Fig. 2.12. Strunjirea cilindrică exterioară:a) degroşare cu cuţit normal; b) degroşare cu cuţit cu cap încovoiat; c)

finisare cu cuţit ascuţit şi avans mic; d) finisare cu cuţit lat şi avans mare.

Fig. 2.13. Strunjirea interioară:a) degroşarea (sau finisarea) găurilor străpunse; b) degroşarea (finisarea)

găurilor înfundate; c) prelucrarea canalelor.

fl flfl

n n n

97

Fig. 2.14. Strunjirea frontală:a) cu cuţit pentru strunjire frontală; b) cu cuţit drept; c, d) cu prindere cu

vârful de centrare.

Fig. 2.15. Strunjirea degajărilor şi racordărilor:a) strunjirea degajărilor profilate; b) strunjirea racordărilor.

Fig. 2.16. Strunjirea conică:a) prin rotirea săniei port-cuţit (se prelucrează suprafeţele exterioare sau interioare

cu lungimea mai mică decât cursa saniei port-cuţit); 1-sanie port-cuţit; 2- placă rotitoare;3-semifabricat; 4-roată de manevră; -unghiul de înclinaţie al generatoarei conturului

semifabricatului;b) prin deplasarea transversală a vârfului păpuşii mobile (se aplică la prelucrarea pieselorlungi cu conicitate mică, 80); c) cu ajutorul unor cuţite late (se utilizează la prelucrarea

pieselor scurte l < 20…25 mm).

ft

n

98

Fig. 2.17. Strunjirea cu cuţit profilat.

Fig. 2.18. Strunjirea suprafeţelor excentrice:a) prin trasare cu centre multiple (I-I pentru suprafaţa 1 şi II-II pentru suprafaţa 2);

b) piese disc prinse în platou prin deplasarea independentă a bacurilor; c) piese disc prinse înuniversal (folosind un adaos); d) prinderea pe dornuri speciale.

h) Prelucrarea filetelor de diverse profile se realizează cu ajutorul

cuţitelor simple sau pieptene de filetat, realizând o legătură cinematică rigidă

între rotaţia arborelui principal şi deplasarea căruciorului (obţinută prin şurubul

conducător), exprimată prin relaţia:

2211 pnpnL sau 2112 // ppnni (2.10)

în care:

n1 şi n2 sunt turaţiile arborelui principal (semifabricatului), respectiv

şurubului conducător, în rot/min;

p1 şi p2 – paşii filetului de executat, respectiv şurubului conducător, în mm;

i – raportul de transmitere între arborele principal şi şurubul conducător.

99

Fig. 2.19. Schema filetării pe strungul normal:1-roţi de schimb; 2-şurub conducător; 3-piuliţa spintecată; 4-cărucior; 5-cuţit de filetat;

J-inversor; za, zb, zc, zd –roţi de schimb; CV-cutia de viteze; CAF-cutia de avansuri şi filete; p1-pasul filetului ce se execută; p2-pasul şurubului conducător; n1-turaţia piesei; n2-turaţiaşurubului conducător; L-lungimea filetului; f-avansul căruciorului; I, II, III, IV-arbori.

Legătura dintre arborele principal şi şurubul conducător se realizează

prin lanţul cinematic de filetare conform schemei din figura 2.19.

Fig. 2.20. Găurirea pe strungul normal:1-semifabricat; 2-dispozitiv de prindere şi fixare; 3-burghiu; 4-păpuşa mobilă; 5-pinola păpuşii

mobile; I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans.

i) Găurirea, lărgirea, adâncirea şi alezarea se execută, în general, prin

prinderea sculelor respective în pinola păpuşii mobile (fig. 2.20), având

mişcarea de avans, semifabricatul executând mişcarea de rotaţie.

f

100

2.2.5. Strunguri frontale

Strungurile frontale (SF) sunt destinate prelucrării pieselor de diametre

mari (1 000 … 4 000 mm) şi lungimi mici (piese tip disc) cum sunt: volanţi,

roţi pentru curele, roţile dinţate etc.

În funcţie de elementele caracteristice strungurile pot fi:

- cu batiu comun (fig. 2.21, a) pe care se montează păpuşa fixă şi căruciorul;

- cu batiuri separate (fig. 2.21, b) fiecare element – păpuşa fixă, respectiv

căruciorul – fiind montate pe câte un batiu.

a bFig. 2.21. Strunguri frontale:

a) cu batiu comun; b) cu batiu separat.

Cu toate că prezintă o construcţie simplă şi sunt ieftine, această

categorie de strunguri sunt utilizate din ce în ce mai puţin datorită următoarelor

dezavantaje: prinderea şi centrarea piesei în platou este greu de realizat;

solicitarea la încovoiere în consolă a arborelui principal conduce la uzarea

rapidă a lagărelor; precizia de prelucrare şi productivitatea reduse etc.

2.2.6. Strunguri carusel

A. Particularităţile strungurilor carusel

Strungurile carusel (SC) au arborele principal vertical şi ca urmare

platoul pentru fixarea pieselor este aşezat în plan orizontal. Această

particularitate, conferă SC în comparaţie cu SF, următoarele avantaje:

- fixarea pieselor în platou se face sigur şi rapid;

101

- arborele principal este solicitat la compresiune;

- se pot realiza strunguri cu platouri foarte mari;

- condiţii mai bune de supraveghere a procesului de prelucrare şi de

măsurare mai comodă a pieselor;

- rigiditatea ridicată conduce la o precizie de prelucrare ridicată;

- productivitatea mare datorită echipării cu 2…4 cărucioare.

Construcţiile actuale de SC permit prelucrarea semifabricatelor cu

diametre d (800…25 000) mm, înălţimi h (700…6 500) mm şi masa

m (1,3 … 220) t.

B. Principalele elemente componente ale SC

SC sunt utilizate eficient în fabricaţie de serie mică şi mijlocie, la

prelucrarea pieselor de dimensiuni mari şi foarte mari. Părţile principale ale

unui SC cu un montant şi traversă mobilă sunt prezentate în figura 2.22.

Strungul carusel cu doi montanţi şi cu traversă mobilă este prevăzut cu

două cărucioare verticale ceea ce conduce la creşterea productivităţii. De

asemenea, prin rigidizarea la partea superioară a celor doi montanţi cu o

traversă fixă se obţine creşterea preciziei de prelucrare.

C. Prelucrări executate pe SC

Pe strungurile carusel se pot executa, în mod obişnuit sau folosind

diverse dispozitive, prelucrări prin strunjire exterioară sau interioară, cilindrică,

conică, plană sau profilată, filetare, burghiere, adâncire, alezare etc. Utilizând

Fig. 2.22. SC cu un montant şi traversămobilă cu un cărucior:

1-batiu; 2-platou; 3-canale radiale; 4-montant;5-cărucior; 6- traversă mobilă; 7-căruciorultraversei mobile; 8-placă rotitoare; 9-sanie;

10-cap revolver port-scule;I-mişcarea principală de rotaţie (a arboreluiprincipal); II-avansul vertical al căruciorului

orizontal; III-avansul orizontal al sanieicăruciorului; IV-avansul orizontal al

căruciorului vertical;V-avansul vertical al saniei căruciorului

vertical; VI-deplasare de reglare a traverseimobile; VII-mişcarea de rotire a căruciorului

vertical.

102

diverse scule aşchietoare combinate, montate în capul revolver, se poate realiza

concentrarea fazelor de lucru, asigurând o productivitate ridicată.

În figura 2.23 se prezintă prelucrarea unui volant pe SC.

Precizia de prelucrare care se poate realiza pe SC se încadrează în

calităţile 8…11 ISO.

2.2.7. Strunguri cu mai multe cuţite (SMC)

SMC sunt MU speciale destinate prelucrărilor în producţia de serie a

pieselor, cum ar fi: arbori în trepte sau cotiţi, axe cu came, semifabricate pentru

blocuri de roţi dinţate etc. Aceste strunguri sunt echipate cu cel puţin două

cărucioare independente pe care se montează mai multe cuţite care aşchiază

simultan. În acest mod, se suprapun timpii de maşină pentru diverse prelucrări

obţinându-se o creştere a productivităţii muncii.

Aceste strunguri prezintă acelaşi principiu de lucru ca şi strungurile

normale, dar au o construcţie mai rigidă, sunt dotate cu motoare electrice de

putere mare şi cu mai multe cărucioare.

În marea majoritate a cazurilor, pe SMC se prelucrează piese de

revoluţie de diferite profile prin strunjire exterioară.

Precizia de prelucrare care se realizează pe SMC corespunde treptelor

de precizie 7…9 ISO.

Fig. 2.23. Prelucrarea unuivolant pe SC:

a) prima aşezare (cuprindere pe interior); b) a

doua aşezare (cuprindere pe exterior);

1 şi 4-cărucior vertical; 2 şi3-cărucior orizontal;

5-bacuri; 6-semifabricat;S1-strunjire cilindrică

interioară; S2, S3 –strunjirefrontală; S4-

strunjire cilindricăexterioară.

103

2.2.8. Strunguri revolver (SR)

Strungurile revolver sunt destinate prelucrării pieselor tip bară, precum

şi a semifabricatelor forjate, matriţate sau turnate de dimensiuni mici.

Caracteristica principală a SR o constituie prinderea sculelor aşchietoare într-

un cap revolver, care prezintă 6…18 poziţii, pentru prinderea şi fixarea unui

număr corespunzător de scule aşchietoare. Sculele aşchietoare se aduc succesiv

în poziţia de lucru prin rotirea intermitentă a capului revolver în jurul axei

proprii. Este de remarcat că se pot utiliza simultan mai multe scule aşchietoare

suprapunând fazele de prelucrare, astfel încât o piesă poate fi prelucrată dintr-o

singură aşezare. Productivitatea SR este de 3…4 ori mai mare decât a SN.

Clasificarea SR se poate realiza după diverse criterii.

După poziţia axei de rotaţie a capului revolver, există:

- strunguri revolver cu turelă cu axa verticală (SRV) – figura 2.24, a;

- strunguri revolver cu turelă cu axa orizontală (SRO) – figura 2.24, b.

Strungurile revolver cu turelă au o rigiditate mai mare decât cele cu disc deoarece

permit folosirea barelor de ghidare care leagă păpuşa fixă de turelă, formând un cadru.

Pe SR se execută operaţii de strunjire cilindrică exterioară şi interioară,

profilată, plană, găurire, lărgire, adâncire, alezare, filetare, retezare etc. Prin

utilizarea unor dispozitive speciale se pot executa şi strunjiri conice.

a b

Fig. 2.24. Tipuri de strunguri revolver:a) strung revolver cu turelă cu axă verticală: 1-batiul; 2-păpuşa fixă; 3-arborele principal;

4-cărucior; 5-turelă; 6-sanie transversală; 7-suport port-sculă; 8-cărucior; b) strung revolver cudisc cu axă orizontală: 1-batiu; 2-păpuşă fixă; 3-arbore principal; 4-cărucior; 5-disc;

6-dispozitiv de prindere şi fixare a sculei aşchietoare; 7-sanie longitudinală; 8-motor electric.

7

8

104

Precizia de prelucrare se încadrează în treptele de precizie 7…9 ISO

(iar pentru suprafeţe interioare se poate ajunge la 6…7 ISO).

La începutul prelucrării unui reper se întocmeşte un plan de operaţii

care are drept scop stabilirea succesiunii judicioase a fazelor de prelucrare

precum şi suprapunerea totală sau parţială a unora dintre ele. În continuare se

stabileşte ordinea montării sculelor aşchietoare şi momentul începerii şi

terminării fiecărei faze de prelucrare. Cu aceste date se trece la reglarea

corespunzătoare a MU.

2.2.9. Strunguri automate (SA)

Strungurile automate sunt MU la care, după reglare, întregul ciclu de

prelucrare a piesei (incluzând toate mişcările de lucru şi auxiliare) este executat

automat, fără intervenţia operatorului.

Aceste strunguri sunt destinate prelucrării pieselor în producţie de serie

mare sau de masă, având o productivitate mai mare decât SR.

SA se clasifică după diverse criterii.

a) După gradul de automatizare pot fi:

- strunguri automate, la care întregul ciclu de prelucrare, inclusiv aducerea şi

prinderea semifabricatului în poziţia de lucru se execută automat;

- strunguri semiautomate, la care întregul ciclu de prelucrare este

automatizat, cu excepţia prinderii semifabricatului şi desprinderii piesei

prelucrate.

b) După tipul semifabricatului utilizat pot fi strunguri care prelucrează

semifabricate sârmă în colaci, bare, din buncăr şi individuale.

c) După numărul arborilor principali pot fi: strunguri monoaxe şi

strunguri multiaxe.

d) După poziţia arborilor principali pot fi: orizontale sau verticale.

e) După destinaţie pot fi: universale şi speciale.

105

2.3. MAŞINI-UNELTE DE GĂURIT ŞI ALEZAT

2.3.1. Principiul de lucru

Prelucrarea suprafeţelor interioare se realizează în condiţii mult mai

grele decât prelucrarea suprafeţelor exterioare, deoarece sculele aşchietoare au

o rigiditate relativ scăzută, conducerea sculei aşchietoare se face dificil, modul

de lucru al sculei aşchietoare nu poate fi observat pentru a putea controla

prelucrarea, eliminarea aşchiilor şi a căldurii dezvoltate se face mai greu etc.

Prelucrarea găurilor (alezajelor) se poate realiza prin diverse procedee

în funcţie de caracteristicile, dimensiunile, precizia geometrică, materialul şi

forma piesei etc., în următoarea ordine: găurire, lărgire, adâncire, alezare.

Găurirea este operaţia de prelucrare prin aşchiere realizată cu ajutorul

unei scule aşchietoare numită burghiu (cu

diametrul maxim de 80 mm), în scopul realizării

unei găuri în material plin.

La găurire (fig. 2.25) se disting două

mişcări şi anume: mişcarea principală de rotaţie I

(n) şi mişcarea de avans II (f) în lungul axei

burghiului.

Aceste mişcări pot fi realizate ambele de

către burghiu, la prelucrări pe maşini de găurit sau una de semifabricat şi alta

de burghiu la prelucrarea pe strung sau alte maşini-unelte.

2.3.2. Utilajul folosit la găurire

Maşinile de găurit sunt destinate prelucrării găurilor în semifabricate,

cu ajutorul burghielor, precum şi prelucrării prin lărgire, adâncire, alezare,

filetare etc. a găurilor existente. Ele pot fi portabile sau fixe.

Cele portabile sunt destinate găurilor de diametre mici, în piese

metalice de dimensiuni mari sau pentru lucrări de confecţii şi întreţinere în

diverse domenii (mecanic, cazangerie, tâmplărie etc.). Aceste maşini sunt

Fig. 2.25. Găurire – principiulde lucru:

1-burghiu; 2-semifabricat.

106

acţionate electric, pneumatic sau manual. Maşinile de găurit fixe pot fi

verticale, radiale, multiax, orizontale, în coordonate.

În continuare va fi prezentată maşina de găurit verticală cu montant.

Maşinile de găurit cu montant (fig. 2.26) pot prelucra găuri cu diametre

maxime de 25…80 mm, la piese de greutăţi şi dimensiuni mijlocii şi mari.

Simbolizarea maşinilor de găurit se face astfel: un grup de litere care indică

tipul maşinii de găurit (G – maşină de găurit cu coloană sau montant,

GM – maşină de găurit cu montant, GR – maşină de găurit radială,

GCO – maşină de găurit cu coloană etc.), urmat de un grup de cifre care indică

diametrul maxim ce poate fi executat, astfel: G6; G10; G12,5; G16; G25; G40;

GCO20; GR70 etc.

Principalele elemente ale unei maşini de găurit cu montant sunt

prezentate în figura 2.26. principiul cinematic al acestor maşini de găurit este

prezentat în figura 2.27.

Fig. 2.26. Maşina de găurit verticală cumontant:

1-placa de bază; 2-motor electric principal;3-montant; 4-şurub vertical; 5- dispozitiv deblocare; 6-consolă; 7-masă; 8-cap de găurit;9-dispozitiv de blocare a capului de găurit;

10-mecanism de deplasare pe verticală; 11-cutiade viteze; 12-cutia de avansuri; 13-mecanismpentru avansul pinolei; 14-pinolă; 15-arborele

principal; 16-motor electric secundar.

Fig. 2.27. Cinematica maşinilor de găuritcu montant:

M-motor electric; CV-cutia de viteze;CA-cutia de avansuri; AP-arborele principal;

ZC1, ZC2-roţi dinţate conice; SV-şurub;PV-piuliţa; m1, m2-maneta de acţionare;

I-mişcarea principală de rotaţie; II-mişcareasecundară de avans; III-mişcarea de deplasarepe verticală a capului de găurit; IV-mişcarea

de deplasare pe verticală a consolei.

107

2.3.3. Accesoriile maşinilor-unelte de găurit

Accesoriile sunt utilizate la prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare, la

prelucrarea simultană a mai multor găuri şi la prinderea semifabricatului.

Prinderea sculelor în arborele principal se poate face fie direct (fig. 2.28, a), fie

prin intermediul reducţiilor (fig. 2.28, b) sau mandrinelor (fig. 2.28, c).

Reducţiile sunt bucşe conice de diferite dimensiuni, utilizate la

prinderea sculelor aşchietoare a căror coadă conică are diametrul mai mic decât

diametrul alezajului arborelui principal.

Mandrinele se folosesc la fixarea indirectă a sculelor aşchietoare în

arborele principal. Ele pot fi de diferite tipuri, aşa cum se prezintă în figura 2.29.

Fixarea semifabricatului pe masa maşinilor de găurit se face obişnuit cu

ajutorul menghinelor cu fălci paralele, a colţarelor şi al bridelor cu şurub. În

producţia de serie se utilizează dispozitivele speciale de prindere şi fixare care

asigură bazarea corectă a semifabricatului precum şi conducerea sculelor

aşchietoare (fig. 2.30).

Fig. 2.28. Sisteme de fixare aburghielor:

a) direct; b) prinintermediul unei reducţii; c)prin intermediul mandrinei.

108

Fig. 2.29. Mandrine:a) cu trei bacuri; 1-bac (falcă); 2-corpul mandrinei; 3-inel cu dantura

exterioară şi filet conic interior; b) cu manşon elastic; 1-manşon elastic; 2-piuliţă de strângere; 3-corpul mandrinei;

c) cu acţiune rapidă; 1-bucşă; 2-corpul mandrinei; 3-inel exterior; 4-bile (laridicarea inelului ies din locaşul bucşei, datorită forţelor centrifuge, care la

coborârea inelului intră în locaşurişi strâng).

Fig. 2.30. Sistem de prindere a semifabricatelor:a) în menghină; b) cu şurub şi placă de fixare; c) în prismă (şi fixare cu bride);

d) cu dispozitiv special.

2.3.4. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de găurita) Găurirea (burghierea) este procedeul prin care se execută găuri în material

plin (fig. 2.25).

a bc

109

b) Lărgirea este procedeul de aşchiere constând în mărirea diametrului

găurilor, obţinute în prealabil prin turnare, forjare, matriţare şi mai rar prin

găurire (fig. 2.31).

c) Adâncirea este operaţia de execuţie a unei găuri cilindrice sau conice, la

extremitatea unei găuri existente coaxială cu aceasta (fig. 2.32).

Fig. 2.31. Lărgirea. Fig. 2.32. Adâncirea:a) executarea unui locaş tronconic (ieşire);

1-scula aşchietoare (ieşirilor); 2-semifabricat;b) executarea unui locaş cilindric;

1-scula aşchietoare; 2- semifabricat; 3-. cep deghidare

d) Lamarea este operaţia de prelucrare prin aşchiere a suprafeţelor frontale ale găurilor

pentru a asigura perpendicularitatea suprafeţei frontale pe axa găurii (fig. 2.33).

Fig. 2.33. Lamarea:1-scula aşchietoare; 2-semifabricat.

Fig. 2.34. Alezarea:1-scula aşchietoare; 2-semifabricat.

e) Alezarea este procedeul de prelucrare prin aşchiere a găurilor la care se

prescrie o precizie dimensională şi o calitate superioare ale suprafeţei. În

general, alezarea este o operaţie de finisare a alezajelor finală (fig. 2.34).

f) Filetarea se execută cu ajutorul tarozilor.

110

2.3.5. Maşini-unelte de alezat şi frezat

Maşinile-unelte de alezat şi frezat prezintă un caracter universal

deoarece, pe lângă operaţiile specifice MU de găurit, pot executa şi operaţii de

strunjire şi de frezare. Aceste MU se utilizează pentru prelucrare, dintr-o

singură aşezare, a carcaselor, a blocurilor de motoare etc., în producţia

individuală şi de serie mică.

În figura 2.35 este reprezentată o MU de alezat şi frezat orizontală.

Fig. 2.35. Maşină-unealtă de alezat şi frezat orizontală:1-pat; 2-ghidaje; 3-masă; 4-sanie transversală; 5-sanie longitudinală; 6-montant principal;

7-ghidaje verticale; 8-cap de găurit; 9-platou; 10-sania platoului; 11-arbore principal;12-canal; 13-motor electric; 14-montant secundar; 15-sanie; 16-lagăr.

Pe MU de alezat se execută o gamă largă de prelucrări, dar cea mai

mare parte a timpului de exploatare (peste 70%) este folosit pentru strunjiri

interioare şi frezări.

2.4. MAŞINI-UNELTE DE FREZAT

2.4.1. Principiul de lucruFrezarea reprezintă procedeul de prelucrare prin aşchiere a materialelor

efectuat pe o maşină-unealtă denumită maşină de frezat, cu ajutorul unei scule

aşchietoare cu mai multe tăişuri (freză).

12

111

Procesul de aşchiere prin frezare este caracterizat prin faptul că

mişcarea principală de aşchiere este executată de freză, iar mişcările de avans

sunt executate de semifabricat (fig. 2.36), sau de sculă.

Fig. 2.36. Principiul frezării:a) frezarea cu freza disc; b) frezarea cu grup de freze;

1-scula aşchietoare; 2-semifabricat; -unghiul de contact; I-mişcarea principală de rotaţie(executată de scula aşchietoare); II-mişcarea de avans (executată de semifabricat);

III şi IV-mişcări de poziţionare sau pătrundere (pot fi executate de semifabricat sau de sculă).

În funcţie de sensul mişcării de avans, în raport cu sensul mişcării de

rotaţie a frezei, pot fi utilizate două metode de frezare: frezarea în sens contrar

sensului avansului (fig. 2.37, a) şi frezarea în acelaşi sens cu mişcarea de avans

(fig. 2.37, b). La frezarea în sens contrar avansului, secţiunea aşchiei creşte din

momentul contactului tăişului cu semifabricatul; această creştere treptată este

favorabilă din punct de vedere al solicitării sculei şi a organelor maşinii-unelte.

Fig. 2.37. Metode de frezare:a) frezarea în contra avansului; b) frezarea în sensul avansului;

n-turaţia frezei; f-avansul; F-forţa de aşchiere; FH – componenta orizontală a forţei de aşchiere;FV- componenta verticală a forţei de aşchiere.

II

112

Din punct de vedere al sistemului de forţe care se dezvoltă la contactul

dinte-semifabricat, forţa verticală FV tinde să smulgă semifabricatul de pe masa

maşinii, ceea ce constituie un inconvenient. Frezarea contra avansului se

recomandă la prelucrarea semifabricatelor turnate sau forjate, care au o crustă

dură, deoarece dintele frezei pătrunde în material sub crustă, reducându-se

astfel deteriorarea tăişului.

În cazul frezării în sensul avansului forţa pe dinte are o valoare maximă

în momentul intrării în aşchie şi apoi aceasta scade la valoarea zero, când

aşchia se desprinde. Această solicitare este defavorabilă dintelui frezei, dar

componenta verticală FV, fiind dirijată în jos, spre masa maşinii, îmbunătăţeşte

condiţiile de lucru. Prin aceasta se micşorează rugozitatea suprafeţei prelucrate,

metoda fiind utilizată la trecerile de finisare; această metodă de frezare necesită

o maşină-unealtă de construcţie mai robustă.

2.4.2. Principalele tipuri de freze

Frezele pot fi clasificate după diverse criterii.

a) După construcţia dinţilor, frezele se împart în: freze cu dinţi frezaţi

(fig. 2.38, a…g) şi freze cu dinţi detalonaţi (fig. 2.38, h, i, j). Dinţii detalonaţi

se utilizează la frezele profilate, inclusiv cele modul şi pentru filete, pentru a se

menţine profilul dintelui şi unghiul de aşezare şi după reascuţirea lor. La

aceste freze ascuţirea se face numai pe faţa de degajare. Toate celelalte freze se

execută cu dinţi frezaţi. Ascuţirea frezelor din această grupă se face în principal

pe faţa de aşezare.

b) După felul suprafeţei pe care sunt aşezaţi dinţii, frezele se clasifică în:

- freze cilindrice (fig. 2.38, a), la care dinţii sunt aşezaţi pe suprafaţa laterală

a unui cilindru;

- freze cilindro-frontale (fig. 2.38, b), la care dinţii sunt aşezaţi pe suprafaţa

cilindrică şi pe una din suprafeţele frontale; din această categorie fac parte

şi frezele deget (fig. 2.38, c) la care lungimea părţii de lucru este mult mai

mare decât diametrul frezei, precum şi frezele cu coadă cilindrică sau

conică pentru canelat;

113

Fig. 2.38. Principalele tipuri de freze:a) freză cilindrică; b) freză cilindro-frontală; c) freză deget; d) freză disc; e) freză unghiulară;f) freză cilindro-frontală (pentru canale în formă de T); g) freză unghiulară (pentru canale);

h) freză disc modul; i) freză melc modul; j) freză pentru filet.

- freze disc (fig. 2.38, d), la care dinţii sunt aşezaţi pe o suprafaţă cilindrică şi

eventual pe o porţiune mică a uneia sau a ambelor suprafeţe laterale ale

unui disc. Ele pot fi cu un tăiş, cu două sau cu trei tăişuri;

- freze unghiulare (fig. 2.38, g), la care dinţii sunt aşezaţi pe suprafaţa

laterală a unui trunchi de con;

114

- freze profilate (fig. 2.38, h, i, j), care pot fi împărţite în freze cu profil

oarecare, freze modul (fig. 2.38, h, i) şi freze pentru filet (fig. 2.38, j). Frezele

modul utilizate pentru prelucrarea roţilor dinţate se subclasifică în: freze disc

modul (fig. 2.38, h), freze deget modul şi freze melc modul (fig. 2.38, i);

c) După direcţia dinţilor se deosebesc: freze cu dinţi drepţi (fig. 2.38, b), freze

cu dinţi elicoidali (fig. 2.38, a, c) şi freze cu dinţi în direcţii diferite (fig. 2.38, d).

d) După forma suprafeţelor prelucrate se disting: freze pentru

prelucrarea suprafeţelor plane, pentru canale, pentru suprafeţe profilate, pentru

danturat, pentru filetat, pentru retezat.

e) După modul de fixare frezele se împart în: freze cu coadă cilindrică,

cu coadă conică şi freze cu alezaj.

f) După construcţie frezele se împart în: freze monobloc (fig. 2.38,

a…j) şi freze cu dinţii demontabili, care se construiesc pentru diametre mai

mari de 80 mm şi se mai numesc şi capete de frezat.

2.4.3. Utilajul folosit la frezare

Operaţia de prelucrare a metalelor prin aşchiere cu ajutorul frezelor se

realizează pe maşini-unelte de frezat. Metoda de frezare, felul sculei, forma şi

dimensiunile semifabricatului, precum şi caracterul producţiei, au determinat o

mare varietate de scheme constructive ale maşinilor de frezat. În funcţie de

aceste criterii se disting: maşini de frezat cu consolă, maşini de frezat fără

consolă şi maşini de frezat suprafeţe profilate (fig. 2.39).

Caracteristicile maşinilor de frezat se referă la: distanţa maximă şi

minimă dintre arborele principal şi masa de lucru, suprafaţa mesei, cursa de

lucru maximă (longitudinală, transversală, verticală), numărul treptelor de

turaţii la arborele principal, limitele treptelor de turaţii, numărul treptelor de

avansuri, limitele avansurilor, deplasarea rapidă a mesei, puterea motorului

electric principal, puterea motorului pentru avansuri etc.

Simbolizarea maşinilor-unelte de frezat se face printr-un grup de

litere - care reprezintă tipul maşinii-unelte: FV - maşină de frezat cu consolă

verticală; FO - maşină de frezat cu consolă orizontală, FU - maşină de frezat cu

consolă universală, FLP - maşină de frezat longitudinal cu portal (fără

115

consolă), FD - maşini de frezat roţi dinţate (maşini de frezat suprafeţe

profilate). Acest prim grup este urmat de un grup de cifre care indică

caracteristicile tehnice principale ale maşinii-unelte. De exemplu:

- FU 35 x 160 - maşină de frezat universală având dimensiunile mesei:

lăţimea l 135 mm şi lungimea L 1 600 mm;

Fig. 2.39. Clasificarea MU de frezat.

- FV 32 x 152 - maşină de frezat verticală cu l 325 mm şi L 1 525 mm;

- FLP 660 x 1000 - maşină de frezat cu portal cu l 660 mm şi L 1 000 mm;

- FD 500 - maşină de frezat roţi dinţate, diametrul maxim al roţii dinţate ce

poate fi prelucrată D = 500 mm.

În continuare vor fi prezentate principalele părţi componente precum şi

mişcările pe care le execută maşina de frezat FU 32 (fig. 2.40).

Maşina se compune din placa de bază 1 pe care este aşezat batiul 2. Pe

partea din faţă a batiului sunt prevăzute ghidajele verticale 3, în lungul cărora

se deplasează consola 4. Acţionarea pe verticală a consolei se realizează cu

ajutorul şurubului vertical 5 care constituie şi reazemul consolei. Consola este

Maşini-unelte de frezat

cu consolă fără consolă pentru suprafeţe profilate

Oriz

onta

le

Ver

tical

e

Uni

vers

ale

MU

de

frez

atpl

an

MU

de

frez

atlo

ngitu

dina

l (po

rtal)

MU

cu

mas

ă ro

tativ

ă

Pent

ru fi

lete

MU

de

dant

urat

MU

de

cane

lat

Prin

cop

iere

116

prevăzută la partea superioară cu ghidaje orizontale 6, pe care se deplasează

sania transversală 7, prin intermediul şurubului 8.

Fig. 2.40. Maşina-unealtă de frezat universală:1-placă de bază; 2-batiu; 3-ghidaje verticale; 4-consolă; 5-şurub vertical; 6-ghidaje orizontale;

7-sania transversală; 8-şurub transversal; 9-placa rotitoare; 10-masa; 11-şurub longitudinal;12-dorn cu inele distanţiere; 13-arborele principal; 14-lagăr; 15-braţ suport; 16-disc gradat;

17-manetă; 18-disc gradat pentru schimbarea avansului;I-mişcarea principală de rotaţie; II-mişcarea secundară de avans longitudinal; III-mişcarea

secundară de avans transversal; IV-mişcarea de deplasare pe verticală;V-mişcarea de rotire a plăcii rotitoare.

Pe sania transversală se montează o placă rotitoare 9, în care se poate

deplasa longitudinal masa 10, pe care se fixează semifabricatul. Deplasarea

mesei se realizează cu ajutorul şurubului longitudinal 11. Aşadar,

semifabricatul fixat pe masa 10 se poate deplasa pe trei direcţii perpendiculare

117

una pe cealaltă, având şi posibilitatea de rotire în jurul unei axe verticale; se

asigură astfel avansul piesei în direcţiile necesare; II - mişcarea de avans

longitudinal; III - mişcarea de avans transversal; IV - mişcarea de deplasare pe

verticală; V - mişcarea de rotire în jurul axei verticale.

Mişcarea principală de aşchiere I este executată de sculele S montate pe

dornul cu inele distanţiere 12. Dornul este antrenat la un capăt de arborele

principal 13, iar la celălalt capăt este susţinut de lagărul 14 montat în braţul

suport 15. Schimbarea vitezelor se face cu ajutorul discului gradat 16 al

selectorului de viteză şi cu maneta 17. În consola 4 se află cutia de avansuri,

schimbarea avansului realizându-se cu discul gradat 18. Maşina-unealtă este

prevăzută cu rezervorul de ulei al cutiei de viteze şi cu instalaţia de

răcire-ungere. Pentru creşterea posibilităţilor de prelucrare maşina este dotată şi

cu un cap de frezat vertical.

Fig. 2.41. Maşină-unealtă de frezat universală - schema cinematică:M1-motor electric pentru acţionarea cutiei de viteze (CV); M2-motor electric pentru acţionarea

cutiei de avansuri (CA); AP-arborele principal; S-scula aşchietoare; SL-şurub longitudinal;ST-şurub transversal; SV-şurub vertical; Ui-j-rapoarte de transmitere; I-mişcarea principală derotaţie (caracterizată prin turaţia ns); II-mişcarea de avans longitudinal; III-mişcarea de avans

transversal; IV-mişcarea de deplasare pe verticală; nm1, nm2-turaţiile motorelor de acţionare M1,respectiv M2.

118

Principiul cinematic al maşinii de frezat universale este prezentat în

figura 2.41.

Caracteristica de bază a maşinilor de frezat cu consola este lăţimea

suprafeţei de lucru a mesei; valorile standardizate ale acestei caracteristici

pentru maşinile de frezat produse în ţara noastră sunt de 250, 320 şi 360 mm.

2.4.4. Accesoriile maşinilor-unelte de frezat

Accesoriile utilizate au drept scop prinderea şi fixarea sculei

aşchietoare, a semifabricatului şi extinderea posibilităţilor de prelucrare a

maşinilor-unelte de frezat.

a) Prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare se realizează direct în arborele

principal al maşinii, pe dornuri speciale sau în mandrine.

b) Prinderea şi fixarea semifabricatului se poate executa cu menghine, cu

şuruburi cu cap în T, bride şi prisme sau cu dispozitive speciale de prindere.

c) Pentru extinderea posibilităţilor de prelucrare a maşinilor de frezat, acestea

pot fi echipate cu dispozitive speciale: cap divizor, masa rotativă, cap de

frezat universal, cap de frezat vertical, cap de mortezat.

În continuare se va prezenta capul divizor, deoarece este cel mai utilizat

dispozitiv. Pentru maşinile de frezat universale, utilitatea capului divizor constă în

fixarea pieselor şi divizarea periferiei cilindrice sau conice a acestora într-un

număr de părţi, în general, egale. Operaţiile executate frecvent pe maşinile de

frezat cu ajutorul capului divizor sunt: frezarea danturii roţilor dinţate, frezarea

canalelor elicoidale la diferite piese şi scule aşchietoare (burghie, freze elicoidale,

adâncitoare, alezoare, tarozi etc.), frezarea canelurilor la arborii canelaţi.

După construcţia lor, capetele divizoare pot fi mecanice sau optice.

Cele mai des folosite sunt capetele divizoare mecanice, care au o construcţie

mai simplă decât cele optice. Principalele părţi componente ale capului divizor

universal CDU 125 sunt exemplificate în figura 2.42.

119

Fig.2.42. Capul divizor CDU 125:1-suportul de bază; 2-discul cu scară gradată; 3-dispozitivul de prindere a piesei;

4-manivelă; 5-disc divizor cu găuri; 6-lira roţilor de schimb.

După construcţia lor, capetele divizoare pot fi mecanice sau optice.

Cele mai des folosite sunt capetele divizoare mecanice, care au o construcţie

mai simplă decât cele optice. Principalele părţi componente ale capului divizor

universal CDU 125 sunt exemplificate în figura 2.42.

2.4.5. Prelucrări executate pe maşinile-uneltede frezat universale

Tipurile de prelucrări reprezentative efectuate pe maşinile de frezat

universale sunt prezentate în figura 2.43.

a) Frezarea suprafeţelor plane orizontale se poate efectua cu ajutorul frezelor

cilindrice (fig. 2.43, a) sau cu capete de frezat (fig. 2.43, b) în cazul

utilizării capului de frezat vertical.

b) Frezarea suprafeţelor plane verticale se poate executa cu freze frontale

(fig. 2.43, c) şi cu freze cilindro-frontale (fig. 2.43, d) lucrând atât cu partea

cilindrică cât şi cu cea frontală (această metodă este mai rar utilizată).

c) Frezarea suprafeţelor plane înclinate se poate realiza cu ajutorul frezelor

unghiulare (fig. 2.43, e) sau cu freze frontale (înclinând semifabricatul -

fig. 2.43, f, sau înclinând capul de frezat - fig. 2.43, g).

120

d) Frezarea suprafeţelor profilate se execută cu freze profilate dintr-o bucată

(fig. 2.43, h şi i) pentru suprafeţe mici şi cu freze combinate (fig. 2.43, j)

pentru suprafeţe de dimensiuni mai mari.

Fig. 2.43. Tipurile de prelucrări executate pe maşinile-unelte de frezat universale:a, b) frezarea suprafeţelor plane orizontale; c, d) frezarea suprafeţelor plane verticale; e, f, g) frezareasuprafeţelor plane înclinate; h, i, j) frezarea suprafeţelor profilate; k, l, m, n, o, p) frezarea suprafeţelor

canalelor; I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans longitudinal; III-mişcarea de avanstransversal; IV-mişcarea de deplasare pe verticală.

121

e) Frezarea canalelor cu secţiune în coadă de rândunică (fig. 2.43, k),

triunghiulară (fig. 2.43, l), dreptunghiulară (fig. 2.43, m, n, o, p), se execută

cu freze corespunzătoare (unghiulare, de canale) fixate în arborele principal

sau utilizând capul vertical de frezat.

Pe maşinile de frezat universale în afară de prelucrările prezentate se mai

pot executa (utilizând accesorii şi dispozitive speciale) prelucrări speciale ca:

frezarea roţilor dinţate, frezarea canalelor elicoidale, frezarea profilurilor etc.

2.5. MAŞINI-UNELTE DE RECTIFICAT

2.5.1. Principiul de lucru

Rectificarea este operaţia de prelucrare prin aşchiere care asigură o

înaltă precizie dimensională şi de formă, precum şi o calitate superioară

(rugozitate mică) a suprafeţelor prelucrate. În majoritatea cazurilor rectificarea

este operaţia de execuţie finală a piesei, fiind aplicată la prelucrarea

materialelor cu duritate mare sau durificate prin tratamente termice şi

termochimice. Operaţia se execută cu o sculă aşchietoare denumită piatră de

rectificat sau disc abraziv, constituită din granule abrazive, legate printr-un

liant. Granulele abrazive sunt sfărâmături de materiale dure cristaline, care prin

muchiile şi vârfurile ascuţite prezintă proprietăţi aşchietoare.

Principial, modul de lucru al pietrei de rectificat este asemănător cu cel

al frezei, cu deosebirea că muchiile tăietoare sunt repartizate arbitrar, aşchiind

cu unghiuri de degajare diferite (fig. 2.44).

Fig. 2.44. Principiul rectificării:1-piatră de rectificat; 2-semifabricat; 3-liant; 4-granula abrazivă;

ap-adâncimea de aşchiere; -unghiul de degajare.

122

Geometria arbitrară a granulei abrazive, cu unghiuri de degajare care nu

sunt optime, face ca procesul de aşchiere să se realizeze cu un consum mare de

putere pe unitatea de masă de metal aşchiat, cu degajarea unei mari cantităţi de

căldură, ceea ce poate conduce la încălzirea excesivă a materialului din zona de

aşchiere. Aceasta impune ca prelucrarea să se realizeze cu o răcire abundentă,

utilizând lichide de răcire-ungere cu proprietăţi specifice.

2.5.2. Principalele tipuri de pietre de rectificat

Pietrele de rectificat se diferenţiază în funcţie de natura abrazivului, de

granulaţia particulelor abrazive, de natura liantului, de duritatea şi de forma

geometrică.

După natura lor, materialele abrazive pot fi naturale (safir, rubin, cuarţ,

cremene, gresie, diamant etc.) sau artificiale (corindon sintetic, electrorubin,

sticlă, carburi de bor etc.). Cele mai utilizate sunt materialele abrazive

artificiale datorită compoziţiei lor chimice omogene, purităţii controlate şi

preţului accesibil. Domeniul de utilizare al diferitelor materiale abrazive este

impus de rezistenţa la spargere a granulelor.

După granulaţie, materialele abrazive pot fi împărţite în trei categorii:

granule (pentru dimensiuni 2 500…160 m), pulberi (160…40 m) şi

micropulberi (40…3 m). Dimensiunile granulelor abrazive influenţează în

special rugozitatea suprafeţei prelucrate prin rectificare.

Liantul are rolul de a lega granulele abrazive, aşa încât să asigure

pietrei de rectificat o anumită rezistenţă mecanică dar şi să permită

desprinderea granulelor uzate astfel încât noi granule să ajungă în contact cu

materialul de aşchiat. Lianţii utilizaţi la fabricarea pietrelor de rectificat pot fi

anorganici (amestecuri de argilă, feldspat, cuarţ, caolin) sau organici (şerlac,

bachelită, cauciuc natural sau sintetic).

Duritatea pietrelor de rectificat reprezintă capacitatea de menţinere a

granulelor uzate de către liant sub acţiunea forţelor exterioare şi este

determinată de rezistenţa liantului, de distanţa dintre granule, de mărimea

granulelor. Duritatea este cu atât mai mare cu cât granulele se desprind mai

greu, fiind utilizate următoarele grupe de duritate (simbolizate cu litere mari):

123

extrem de moi - A, B, C, D; foarte moi - E, F, G; moi - H, I, J, K; mijlocii - L,

M, N, O; dure - P, Q, R, S; foarte dure - T, U, V, W; extrem de dure - X, Y, Z.

Din punct de vedere al formei există o diversitate de pietre de rectificat

impusă de forma şi dimensiunile suprafeţelor prelucrate, de metoda de

prelucrare, de modul lor de fixare pe maşina-unealtă (fig. 2.45).

Pentru ca operaţia de rectificare să se execute în bune condiţii, trebuie

aleasă o piatră cu proprietăţi corespunzătoare, în funcţie de materialul piesei,

de metoda şi de regimul de rectificare.

Fig. 2.45. Pietre de rectificat:a) pietre cilindrice plane; b) pietre conice plane; c) pietre taler; d) pietre oală; e) pietre

cilindrice cu scobituri; f) pietre cilindrice cu degajare; g) pietre segment;h) pietre bitronconice; i) pietre cilindrice cu dublă degajare conică; j) pietre cilindrice cu

tăieturi şi degajare simplă; k) pietre cu tijă; l) pietre pilă cu secţiune triunghiulară,pătrată şi dreptunghiulară.

124

De regulă, pietrele de rectificat dure se utilizează la rectificarea

materialelor moi, iar cele moi pentru materiale dure. O excepţie o constituie

materialele foarte moi (neferoase) care se rectifică cu pietre de duritate foarte

mică şi poroase deoarece cele dure se îmbâcsesc repede. În timpul operaţiei de

aşchiere granulele pietrei se tocesc iar porii se încarcă (îmbâcsesc) cu aşchii

sau pulbere metalică, pierzându-şi proprietăţile de aşchiere.

Pentru a se elimina acest neajuns, piatra de rectificat se îndreaptă, adică

i se restabilesc proprietăţile de aşchiere, forma geometrică, coaxialitatea etc.

Îndreptarea se poate realiza prin diferite procedee (fig. 2.46).

Fig. 2.46. Îndreptarea pietrelor de rectificat:a) prin strunjire cu diamant sau cu carburi metalice; b) cu corpuri abrazive cugranulaţie mai fină şi duritate mai mare prin rectificare (v1 v2); c) cu role

metalice prin rulare.

O piatră de rectificat aleasă corect trebuie să prezinte fenomenul de

autoascuţire, care constă în faptul că liantul reţine granulele până în momentul

tocirii, după care acestea se smulg (forţele de aşchiere cresc), pe suprafaţa

pietrei ajungând granule noi. Dacă piatra nu este aleasă corect, în locul

autoascuţirii se produce fie tocirea pietrei (distrugerea muchiei granulelor,

temperatură ridicată, arderea suprafeţei etc.) fie uzura rapidă a pietrei (se

elimină granule netocite).

125

Datorită faptului că realizarea unei rugozităţi corespunzătoare impune

aşchierea cu viteze ridicate (turaţii mari), pietrele de rectificat sunt supuse la

forţe centrifuge extrem de mari, care pot conduce la distrugerea pietrei. În

aceste condiţii fixarea pietrei de rectificat pe ax trebuie să fie sigură (fig. 2.47);

după montare este obligatorie efectuarea echilibrării dinamice.

2.5.3. Utilajul folosit la rectificare

O maşină-unealtă de rectificat se compune, în general, din următoarele

părţi principale: batiu, masă dreptunghiulară sau rotundă port-piesă, suportul

pietrei de rectificat, păpuşa fixă şi păpuşa mobilă, mecanismul de antrenare al

piesei de rectificat pentru mişcarea de rotaţie etc.

Mişcările de avans ale mesei se obţin de obicei prin mecanisme cu

acţionare hidraulică.

Caracteristicile unei maşini-unelte de rectificat sunt: distanţa dintre

vârfuri, cursa maximă a mesei, diametrul maxim al pietrei de rectificat,

diametrul maxim al piesei de rectificat, turaţiile limită minime şi maxime ale

pietrei de rectificat şi ale piesei etc.

După forma geometrică a suprafeţei de prelucrat, maşinile de rectificat

pot fi clasificate în:

a) maşini de rectificat rotund (exterior între vârfuri, interior, fără vârfuri:

exterior şi interior, universale);

Fig. 2.47. Fixarea pietrei derectificat:

1-piatră de rectificat; 2-flanşă; 3-piuliţăde strângere; 4-discuri de carton;

5-căptuşeală de plumb.

126

b) maşini de rectificat plan (orizontale cu masă dreptunghiulară, orizontale cu

masă rotativă, verticale cu masă dreptunghiulară, verticale cu masă rotativă,

longitudinale);

c) maşini de rectificat speciale (pentru filete, profile, găuri de centrare, arbori

canelaţi, roţi dinţate).

Simbolizarea maşinilor de rectificat se realizează utilizând un grup de

litere - care indică tipul maşinii-unelte, urmat de un grup de cifre - care indică

caracteristica principală a maşinii-unelte, de exemplu:

RE 100: maşină de rectificat rotund exterior utilizată pentru rectificarea

arborilor cu diametrul exterior până la 100 mm;

RFC 200: maşină de rectificat fără vârfuri (centre) utilizată pentru

rectificări universale pentru diametre până la 200 mm;

RU 350: maşină de rectificat rotund universală, diametrul maxim de

prelucrare este de 350 mm;

RP 250: maşină de rectificat plan, cu lăţimea mesei de lucru de 250 mm;

RPO 200: maşină de rectificat plan orizontală cu lăţimea mesei de lucru

de 200 mm.

În figura 2.48 este reprezentată (în vedere generală) maşina de rectificat

rotund exterior între centre cu masă mobilă.

Maşinile de rectificat rotund exterior între centre pot prelucra suprafeţe

exterioare cilindrice, conice, profilate (de lungime mică), frontale (la piese de

rotaţie).

În figura 2.49 este prezentată construcţia şi principalele părţi

componente ale unei maşini de rectificat rotund exterior între centre cu păpuşa

port-piatră mobilă.

Aceste maşini-unelte sunt utilizate pentru prelucrarea alezajelor

cilindrice, conice sau profilate, cu diametre de 5…500 mm şi lungimea

maximă de 50…500 mm, precum şi a suprafeţelor profilate.

127

Fig. 2.48. Părţile principale componente ale maşinilor de rectificat rotund exteriorîntre centre cu masă mobilă:

1-batiu; 2-sanie longitudinală; 3-masă; 4-şurub pentru blocarea mesei; 5-dispozitiv pentrureglarea cilindricităţii; 6-maneta de comandă pentru inversarea mişcării longitudinale; 7-roată

pentru deplasarea longitudinală a săniei longitudinale; 8-păpuşă port-piesă; 9-flanşă deantrenare; 10-buton pentru pornirea-oprirea arborelui port-piesă; 11-păpuşă mobilă; 12-pinolă;

13-piatră de rectificat; 14-suportul păpuşii port-piatră; 15-păpuşa port-piatră; 16-manetă;17-apărătoare; 18-manetă pentru comanda deplasării păpuşii port-piatră.

Fig. 2.49. Maşină de rectificat rotund exterior între centre cu păpuşă port-piatrămobilă:

1-batiu; 2-masă fixă; 3-păpuşă port-piesă fixă; 4-păpuşă reglabilă; 5-piesă; 6-sanie transversală;7-păpuşă port-piatră; 8-piatră de rectificat; 9-ghidaje longitudinale; 10-sanie longitudinală.

128

2.5.4. Accesoriile maşinilor-unelte de rectificat

a) Fixarea pieselor în vederea prelucrării mecanice se realizează de

obicei mecanic (dispozitiv de prindere şi fixare - universalul, între vârfuri, pe

dornuri, cu dispozitive speciale etc.), pneumatic (dispozitiv pneumatic de

prindere şi fixare a piesei), magnetic (platou de fixare magnetic),

electromagnetic (platou de fixare electromagnetic).

b) Fixarea pietrelor abrazive diferă în funcţie de tipul maşinii-unelte de

rectificat (o modalitate de prindere şi fixare al pietrelor abrazive este prezentat

în figura 2.47).

2.5.5. Elementele regimului de aşchiere

a) Adâncimea de aşchiere, ap (fig. 2.50) reprezintă stratul îndepărtat la

o trecere (0,01…0,10 mm/cursă la degroşare şi 0,005…0,015 mm/cursă la

finisare) şi depinde de materialul prelucrat, de dimensiunile şi de

caracteristicile pietrei de rectificat, de tipul rectificării, de rigiditatea sistemului

maşină-unealtă - dispozitiv - sculă - piesă, de puterea maşinii-unelte etc.

Fig. 2.50. Elementele aşchierii şi forţele la rectificarea rotundă exterioară:ns-turaţia piesei (semifabricatului); np-turaţia pietrei de rectificat; B-lăţimea pietrei; fl- avansul

longitudinal; ft-avansul transversal; FX-forţa axială; FY-forţa radială; FZ-forţa principală deaşchiere.

b) Avansul longitudinal fl (fig. 2.50) reprezintă deplasarea pietrei de

rectificat (sau a presei) la o rotaţie a piesei şi depinde de lăţimea B a pietrei de

rectificat:

129

BCf sl mm/rot, (2.11)

în care, Cs reprezintă un coeficient ce depinde de felul prelucrării, de materialul

prelucrat, de dimensiunile şi de caracteristicile pietrei de rectificat etc. Valorile

coeficientului Cs variază între 0,3…0,9 la degroşare şi 0,2…0,6 la finisare.

d) Viteza de avans vs a piesei pentru rectificarea periferică se determină:

vvv yzp

mqvs faT/dCv m/min, (2.12)

în care:

Cv reprezintă coeficientul care ţine seama de proprietăţile mecanice ale

materialului pietrei de rectificat şi piesei, de condiţiile de aşchiere etc.

d - diametrul piesei, în mm;

T - durabilitatea sculei aşchietoare, în min;

qv, m, xv, yv - exponenţi.

e) Viteza de aşchiere vc reprezintă viteza periferică a pietrei de rectificat

cu diametrul d (în mm) şi turaţia np (în rot/min): 601000/ndnv pc

m/s . (2.13)

2.5.6. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de rectificat

Operaţiile de rectificare se diferenţiază după tipul suprafeţei ce se

rectifică, după modul de fixare al piesei şi după cinematica maşinii de

rectificat. În continuare vor fi prezentate principalele tipuri de suprafeţe ce se

prelucrează prin rectificare.

a) Rectificarea suprafeţelor rotunde exterioare.

a.1) Rectificarea între centre a suprafeţelor cilindrice exterioare (fig. 2.51)

este realizată pe maşini la care piatra de rectificat 1 execută mişcarea

principală I iar piesa prinsă între vârfuri (centre) execută mişcarea de

avans circular II. Rectificarea între centre a suprafeţelor cilindrice

exterioare se poate realiza în mai multe variante (fig. 2.51).

130

Fig. 2.51. Rectificarea între centre a suprafeţelor cilindrice exterioare:a) cu avans longitudinal în mai multe treceri, utilizată la piesele lungi şi subţiri; b,c) cu avanslongitudinal într-o singură trecere, utilizată la piese rigide, cu piatră conico-cilindrică (b) sau

piatră cilindrică în trepte (c); d) cu avans de pătrundere, utilizată la piese scurte şi rigide;e) cu avans înclinat utilizând pietre conice;

I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans circular a piesei; III-avansullongitudinal; IV-avansul de pătrundere (realizat de piatra de rectificat la fiecare cursă simplă

sau dublă); 1-piatra de rectificat; 2-semifabricat; B-lăţimea pietrei de rectificat.

a.2) Rectificarea fără centre a suprafeţelor cilindrice exterioare se realizează

pe maşini-unelte cu bazarea piesei după suprafaţa ce se prelucrează şi

poate fi cu avans longitudinal (fig. 2.52, a), utilizată la prelucrarea

pieselor cilindrice netede lungi, sau cu avans de pătrundere (fig. 2.52, b),

folosită la prelucrarea pieselor scurte (cilindrice, conice sau profilate).

Fig. 2.52. Rectificarea fără centre a suprafeţelor cilindrice exterioare:a) cu avans longitudinal; b) cu avans de pătrundere;

1-piatra de rectificat; 2-piesă; 3-piatră pentru antrenarea piesei; 4-riglă de conducere;I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans circular a piesei; III-mişcarea de rotaţie

a piesei de antrenare; IV-mişcarea de avans longitudinal (realizată prin înclinarea pietreide antrenare cu =1…60), respectiv avansul de pătrundere.

131

Fig. 2.53. Rectificarea suprafeţelor conice exterioare:a) cu înclinarea mesei port-piesă, utilizată la piese lungi şi de conicitate mică (100); b) cuînclinarea păpuşii port-piesă, utilizată la piese scurte şi de conicitate mare; c) cu înclinarea

păpuşii port-piesă cu avans de pătrundere; d) cu înclinarea păpuşii port-piatră cu avanslongitudinal, utilizată la piese scurte şi mare; e) cu înclinarea păpuşii port-piatră cu avans

de pătrundere; f) cu piatră conică (unghiulară), utilizată la piese scurte cu mare şi avans depătrundere;

1-piatră de rectificare; 2-piesă; 3-masă port-piesă; I-mişcarea principală de aşchiere;II-mişcarea de avans circular; III-mişcarea de avans longitudinal; IV-avans de pătrundere.

a.3) Rectificarea suprafeţelor conice exterioare (fig. 2.53) se realizează pe

maşini-unelte de rectificat rotund exterior cu centre sau pe

maşini-unelte de rectificat universale.

b) Rectificarea suprafeţelor cilindrice interioare se poate executa în mai

multe variante în funcţie de configuraţia piesei şi cinematica maşinii-unelte.

b.1) Rectificarea rotundă interioară cu piesa în mişcare de rotaţie este utilizată

în cazul pieselor cu simetrie de rotaţie; piatra de rectificat 1 execută

mişcarea principală I (fig. 2.54), mişcarea de avans longitudinal III şi

de pătrundere IV, iar piesa 2 prinsă în universalul 3 execută avansul

circular II.

Fig. 2.54. Rectificarea rotundă interioarăcu piesa în mişcare de rotaţie:

1-piatră de rectificat; 2-piesă; 3-universal.

Fig. 2.55. Rectificarea planetară:1-piatră de rectificat; 2-piesă.

132

b.2) Rectificarea planetară (fig. 2.55) se execută cu piesa 2 fixă, piatra de

rectificat 1 executând mişcarea principală I în jurul axei proprii, mişcarea

de avans circular II, în jurul axei alezajului (mişcarea planetară), avansul

longitudinal III şi avansul de pătrundere IV.

Fig. 2.56. Rectificarea interioară fărăprindere:

1-piatră de rectificat care execută mişcareaprincipală I şi de avans de pătrundere IV;

2-piesa care execută mişcarea de avans circularII; 3-piatra de antrenare care se roteşte cu

turaţia III; 4 şi 5 - role de reazem.

Fig. 2.57. Rectificarea plană:a) periferică; b) plană frontală;

1-piatră de rectificat; 2-piesă; 3-masa maşinii-unelte; I-mişcarea principală de aşchiere;

II-avans longitudinal; III-avans de pătrundere;IV-avans transversal.

b.3) Rectificarea interioară fără prindere (fig. 2.56) se utilizează mai rar şi

anume la prelucrarea unor inele sau bucşe cu pereţi subţiri.

c) Rectificarea plană (fig. 2.57) se utilizează la prelucrarea suprafeţelor

plane degroşate prin rabotare sau frezare şi la prelucrarea directă a pieselor din

materiale dure sau cu adaos mic.

c.1) Rectificarea plană periferică se execută cu partea cilindrică a pietrei de

rectificat (fig. 2.57, a).

c.2) Rectificarea plană frontală se execută cu partea frontală a pietrei de

rectificat (fig. 2.57, b).

133

d) Rectificarea suprafeţelor profilate se poate executa cu pietre obişnuite

obţinând profilul prin copiere după un şablon, prin reglarea mişcărilor între

sculă şi piesă sau cu pietre abrazive profilate (fig. 2.58).

Fig. 2.58. Rectificarea suprafeţelor profilate:a) prin copiere după şablon; b) cu pietre abrazive profilate.

2.6. MAŞINI-UNELTE DE RABOTATŞI DE MORTEZAT

2.6.1. Maşini-unelte de rabotat

A. Principiul de lucru

Rabotarea este procedeul de prelucrare prin aşchiere realizat pe

maşinile de rabotat, la care mişcarea principală de aşchiere este rectilinie

alternativă în plan orizontal, iar mişcarea de avans are un caracter intermitent,

realizată la sfârşitul fiecărui ciclu al mişcării principale (fig. 2.59).

La maşina de rabotat cu cuţit mobil (denumită şeping) scula aşchietoare

execută mişcarea principală (rectilinie alternativă în plan orizontal), iar

semifabricatul (masa) execută mişcarea de avans intermitent f (fig. 2.59, a); la

maşina de rabotat cu masă mobilă (denumită raboteză) semifabricatul (masa)

execută mişcarea principală, iar scula aşchietoare (cuţitul), mişcarea de avans

intermitent f (fig. 2.59, b).

134

Fig. 2.59. Schemele de lucru la rabotare:a) la maşinile cu cap mobil; b) la maşinile cu masă mobilă;

ap-adâncimea de aşchiere; tx-lăţimea de prelucrare; hD-grosimea aşchiei; bD-lăţimea aşchiei;f-avansul; v1-viteza de lucru; vg-viteza de mers în gol;

1-scula aşchietoare; 2-semifabricat.

În cazul maşinilor de rabotat muchiile tablelor, atât mişcarea principală

cât şi cea de avans sunt efectuate de scula aşchietoare.

Indiferent de principiul de lucru, în cazul maşinilor de rabotat există o

cursă de lucru (activă) cu viteză de lucru v1, şi o cursă de mers în gol, cu o

viteză de mers în gol vg v1. Avansul intermitent f se efectuează la capătul

cursei de mers în gol. Deoarece la cursa de mers în gol scula aşchietoare se

răceşte, la operaţia de rabotare nu se folosesc lichide de răcire-ungere.

B. Cuţite de rabotat

Cuţitele de rabotat prezintă aceeaşi geometrie şi unghiuri ca cele

utilizate în cazul strunjirii, fiind însă mai robuste decât acestea deoarece

lucrează în condiţii mai grele, pătrunderea în aşchie efectuându-se de fiecare

dată cu şoc.

Pentru operaţia de degroşare şi în special în cazul prelucrării materialelor cu

crustă sau cu incluziuni de zgură, se utilizează cuţite cotite (fig. 2.60).

Aceste cuţite prezintă avantajul că la deformaţiile elastice produse de

forţele de aşchiere, vârful tăişului descrie un arc de cerc tangent la suprafaţa

prelucrată, eliminând un dezavantaj al cuţitelor drepte care, în urma acestor

deformaţii pătrund în suprafaţa prelucrată, determinând degradarea acesteia şi

în unele cazuri distrugerea tăişului sculei aşchietoare.

bDbD hD hD

135

Fig. 2.60. Forma constructivă şi geometria cuţitului de rabotat:l1-lungimea părţii aşchietoare; l2-lungimea corpului; l3-lungimea părţii de prindere şi fixare;

l-lungimea cuţitului; -unghiul de degajare; kr, kr-unghiul de atac principal, respectivsecundar; -unghiul de aşezare.

C. Utilajul folosit la rabotare

Maşinile-unelte utilizate pentru operaţia de rabotare sunt:

- maşini de rabotat cu cap mobil (maşini de rabotat transversal) numite

şepinguri;

- maşini de rabotat cu masă mobilă (maşini de rabotat longitudinal) numite

raboteze;

- maşini de rabotat muchiile tablelor.

În continuare va fi prezentată maşina de rabotat transversal (şeping).

Şepingul se utilizează la prelucrarea suprafeţelor plane şi mai rar

profilate a căror lungime nu depăşeşte 900 mm, în producţia individuală sau de

serie mică.

Mişcarea principală de aşchiere, rectilinie alternativă în plan orizontal

este executată de către scula aşchietoare, iar mişcarea secundară de avans este

executată de semifabricat (masă) după o direcţie perpendiculară pe direcţia

mişcării principale, fiind intermitentă şi se efectuează la sfârşitul cursei de

retragere a sculei. De asemenea, capul port-sculă poate efectua mişcarea de

avans vertical.

Sub aspect tehnologic, productivitatea maşinilor de rabotat este relativ

mică, din cauza cursei de mers în gol (cursa inactivă).

În figura 2.61 se prezintă schema de principiu a unei maşini de rabotat

cu cap mobil (şeping) acţionată mecanic. Se compune din placa bază 1, pe care

r

136

se află montat corpul maşinii sau batiul 2. La partea superioară batiul este

prevăzut cu ghidaje pe care se deplasează capul mobil 3, denumit berbec. În

partea din faţă batiul este prevăzut cu ghidajele verticale 6, pe care se

deplasează traversa 7. Semifabricatul 9 se fixează pe masa 8. Pentru rigidizarea

mesei aceasta se sprijină suplimentar prin intermediul unui reazem reglabil 10.

La capătul frontal al berbecului este montat capul port-sculă 4, în care se

fixează cuţitul 5.

Fig. 2.61. Maşină de rabotat cu cap mobil (şeping):1-placa de bază; 2-batiu; 3-berbec; 4-sanie port-cuţit; 5-cuţit; 6-ghidaje verticale;

7-traversă; 8-masă; 9-semifabricat; 10-reazem reglabil.

Capul port-sculă se compune din placa rotitoare 1 (fig. 2.62), sania

port-cuţit 2, suportul port-sculă 3 şi clapeta rabatabilă 4. Sania port-cuţit se poate

deplasa pe verticală realizând mişcarea de avans pe verticală III. De asemenea,

pentru o aşezare corectă a sculei aşchietoare faţă de semifabricat în scopul

obţinerii unor unghiuri de atac dorite, suportul port-sculă 3 poate să se rotească

faţă de capul port-sculă, executând mişcarea de reglaj V (fig. 2.62, a şi c).

La cursa de mers în gol, pentru a nu se degrada suprafaţa prelucrată,

clapeta pe care se montează cuţitul se roteşte în jurul bolţului 6, realizând

mişcarea IV (fig.2.62, d şi e).

137

Fig. 2.62. Capul port-sculă la şeping:a) capul port-sculă; b) prelucrarea suprafeţelor verticale plane; c) prelucrarea suprafeţelor înclinate

plane; d) procesul de prelucrare în cursa activă; e) procesul de retragere a sculei-aşchietoare;1-placa rotitoare; 2-sania port-cuţit; 3-suportul port-sculă; 4-clapetă rabatabilă; 5-cuţit; 6-bolţ;

I-mişcarea principală rectilinie alternativă în plan orizontal; II-mişcarea de reglare a capului port-sculă;III-mişcarea de avans; IV-mişcarea de basculare a clapetei; V-mişcarea de rotire a capului port-sculă;

vl-viteza de lucru (activă); vg-viteza de mers în gol.

Acţionarea berbecului pentru efectuarea mişcării principale de aşchiere

I, se realizează prin intermediul lanţului cinematic principal compus din

motorul electric de acţionare, cutia de viteze şi un mecanism mecanic (cu

culisa simplă sau oscilantă, cu angrenaj roată dinţată-cremalieră) sau hidraulic.

Avansul transversal II realizat de masa maşinii (fig. 2.61) este

dependent de mişcarea principală a sculei aşchietoare, efectuându-se

II

138

intermitent la sfârşitul cursei de retragere a berbecului. Avansul transversal se

realizează manual sau mecanic, cu ajutorul unui mecanism cu clichet care

acţionează în momentul trecerii de la cursa în gol la cursa activă.

Caracteristicile şepingurilor sunt următoarele: cursa maximă a

berbecului, suprafaţa utilă a mesei (lungimea şi lăţimea), cursa transversală

maximă a mesei, numărul curselor duble ale berbecului pe minut, limitele

avansurilor pe cursa dublă, cursa verticală maximă a mesei, cursa verticală

maximă a saniei portcuţit.

Şepingurile cu acţionare mecanică fabricate în ţară sunt simbolizate

printr-o literă (S) urmată de un grup de cifre care indică cursa maximă a

organului de lucru (berbec); de exemplu S 425, S 700.

D. Accesoriile maşinilor-unelte de rabotat

Accesoriile maşinilor-unelte de rabotat sunt utilizate la prinderea şi fixarea

sculelor aşchietoare şi a semifabricatelor. Prinderea şi fixarea sculei aşchietoare se

realizează cu ajutorul unui şurub de strângere în suportul port-sculă.

Prinderea şi fixarea semifabricatului se realizează pe masa maşinii-

unelte prin intermediul menghinelor cu fălci sau cu şuruburi şi bride.

Fig. 2.63. Dispozitive speciale utilizate la prelucrarea pe şepinguri:a) dispozitiv cu suprafeţe înclinate; b) dispozitiv pentru prelucrarea în pachet a pieselor;

1-semifabricat; 2-dispozitiv de prindere şi fixare.

Pentru prelucrarea simultană a mai multor semifabricate sau pentru

prelucrarea suprafeţelor înclinate se pot utiliza dispozitive speciale (fig. 2.63).

139

E. Prelucrări executate pe şepinguri

Şepingurile sunt destinate prelucrării prin rabotare a suprafeţelor plane

(orizontale, verticale sau înclinate) precum şi a suprafeţelor profilate (canale

dreptunghiulare, în T, coadă de rândunică) în producţia de unicate şi de serie

mică. Prin utilizarea unor dispozitive speciale, pe şepinguri se pot prelucra

suprafeţe cilindrice, conice, roţi dinţate etc.

a) Prelucrarea suprafeţelor plane orizontale (fig. 2.64);

b) Prelucrarea suprafeţelor plane verticale (fig. 2.62, b) se realizează

cu ajutorul cuţitelor normale sau a cuţitelor de colţ, înclinate cu 15…200 faţă de

direcţia de avans;

c) Prelucrarea suprafeţelor plane înclinate se realizează fie prin

înclinarea săniei port-cuţit cu unghiul necesar (fig. 2.62, c), fie prin înclinarea

semifabricatului cu ajutorul unui dispozitiv special (fig. 2.63);

Fig. 2.64. Prelucrarea suprafeţelor plane orizontale:1-semifabricat; 2-scula aşchietoare; I-mişcarea principală de aşchiere;

II-mişcarea de avans; l1-lungimea de intrare în aşchie; l2-lungimea de ieşire din aşchie;l-lungimea aşchiată; ap-adâncimea de aşchiere; v1, vg-viteza medie de lucru,

respectiv de mers în gol.

d) Prelucrarea canalelor dreptunghiulare (fig. 2.65, a) se realizează cu

cuţite cu cap îngustat, la care lungimea tăişului principal trebuie să fie egală cu

lăţimea canalului, sau, în cazul în care lăţimea canalului este mai mare decât

lungimea tăişului, se execută mai multe treceri;

140

Fig. 2.65. Prelucrarea canalelor dreptunghiulare:a) cu lăţimea egală cu lungimea tăişului; b) cu lăţimea mai mare decât lungimea tăişului;

l-lungimea tăişului principal; L-lăţimea canalului;I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans orizontal;

III-mişcarea de avans vertical.

Fig. 2.66. Prelucrarea canalelor în formă de T:1-străpungerea canalului; 2 şi 3-prelucrarea părţilor laterale ale canalului; 4-finisarea părţii

superioare a canalului; 5-executarea teşiturilor.

e) Prelucrarea canalelor în formă de T se realizează în mai multe faze

cu mai multe tipuri de cuţite (fig. 2.66);

f) Prelucrarea danturii la cremaliere (fig. 2.67) se execută cu ajutorul

cuţitelor profilate. Trecerea de la un gol la altul se poate realiza manual cu

ajutorul mecanismului de avans sau cu ajutorul unui dispozitiv de divizare

montat pe traversă;

141

Fig. 2.67. Prelucrarea unei cremaliere peşeping:

I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcareade avans vertical; III-mişcarea de avans

longitudinal; vg-viteza de mers în gol; vl-vitezade lucru; fv-avansul vertical; p-pasul

cremalierei.

Fig. 2.68. Prelucrarea canelurilor exterioarepe şeping:

1-cap divizor; 2-păpuşa mobilă; 3-suport;I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea

de divizare; III-mişcarea de avans vertical.

g) Prelucrarea canelurilor arborilor poate fi executată prin utilizarea

unui cap divizor (fig. 2.68);

h) Prelucrarea canalelor de pană interioare (fig. 2.69) se execută fixând

scula într-un prelungitor care îi permite trecerea prin alezajul butucului roţii

dinţate.

Fig. 2.69. Prelucrarea unui canal de pană interior:1-prelungitor; 2-roată dinţată; 3-dispozitiv de prindere şi fixare (menghină);

I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans vertical.

142

2.6.2. Maşini-unelte de mortezat

A. Principiul de lucru. Mortezarea este prelucrarea prin aşchiere la

care mişcarea principală de aşchiere (rectilinie alternativă) se execută în plan

vertical de către scula aşchietoare, iar mişcările de avans de către semifabricat

(fig. 2.70).

Principiul de lucru al MU de mortezat este similar cu cel al

şepingurilor, cu deosebirea că mişcarea rectilinie alternativă a sculei

aşchietoare se efectuează în plan vertical. Scula aşchietoare S, fixată în capul

mobil al MU, execută mişcarea rectilinie alternativă I, iar piesa P, fixată pe

masa MU execută mişcările secundare de avans: transversal II, longitudinal III

sau circular IV. Avansul este intermitent şi se efectuează la sfârşitul fiecărei

curse de mers în gol.

Fig. 2.70. Principiul de lucru la mortezare:S-sculă aşchietoare; P-piesă; Vg-viteza de mers în gol; Vl-viteza de lucru;

I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans transversal; III-mişcareade avans longitudinal; IV-mişcarea circulară.

143

B. Cuţite de mortezat. Cuţitele de morteză se deosebesc de cele de

strung şi de raboteză prin forma lor constructivă cu două tăişuri secundare,

două suprafeţe de aşezare secundare şi două vârfuri. Cuţitele de mortezat, ca şi

cele de rabotat, trebuie să fie mai robuste decât cele utilizate la strunjire, fiind

supuse la şocuri.

În figura 2.71 se prezintă un cuţit de mortezat pentru executarea

canelurilor.

Fig. 2.71. Cuţit de mortezat.

C. Utilajul folosit la mortezare. Maşinile-unelte de mortezat sunt

utilizate, în special, în producţia de unicate, principala caracteristică a acestora

fiind lungimea cursei utile. În funcţie de acest parametru se deosebesc:

- maşini-unelte de mortezat mici, având cursa L 250 mm;

- maşini-unelte de mortezat mijlocii, având cursa L 250 … 800 mm;

- maşini-unelte de mortezat mari, având cursa L 800 mm.

După construcţie şi domeniul de utilizare maşinile-unelte de mortezat

se clasifică în: maşini-unelte obişnuite, transportabile şi speciale.

Maşina-unealtă de mortezat obişnuită se compune dintr-un batiu turnat

dintr-o bucată (monobloc) sau din două bucăţi. În cazul în care batiul este

turnat din două bucăţi (fig. 2.72) patul 1 se solidarizează cu montantul 2 cu

ajutorul unor şuruburi de fixare. Pe ghidajele transversale ale batiului se

deplasează sania căruciorului 3 (care realizează mişcarea de avans transversal

II), iar pe cărucior se deplasează sania 4 (care execută mişcarea de avans

longitudinal III) a mesei circulare 5 (care execută mişcarea circulară IV).

144

Montantul 2 este prevăzut cu ghidaje verticale în lungul cărora se

deplasează berbecul 6 (care execută mişcarea principală I).

Fig. 2.72. Maşină-unealtă de mortezat cu cap fix:1-pat; 2-montant; 3-sania transversală; 4-sania longitudinală; 5-masa; 6-berbec; I-mişcareaprincipală de aşchiere; II-mişcarea de avans transversal; III-mişcarea de avans longitudinal;

IV-mişcarea secundară circulară.

După principiul de lucru al mecanismului de acţionare, MU de mortezat

pot fi cu acţionare mecanică sau hidraulică. Se utilizează, de regulă, acţionarea

mecanică, aceasta având o construcţie mai simplă, siguranţă în funcţionare şi

întreţinere simplă.

Mişcările de avans au un caracter intermitent şi sunt dependente de

mişcarea principală, având loc la sfârşitul cursei de mers în gol.

D. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de mortezat. Posibilităţile

de prelucrare pe MU de mortezat sunt mai mari decât cele oferite de şepinguri

datorită faptului că sunt dotate cu mese rotitoare divizoare.

În figura 2.73 se prezintă câteva exemple de piese cu suprafeţe obţinute

prin mortezare. Elementele regimului de aşchiere se aleg sau se determină ca în

cazul rabotării.

Operaţia de mortezare este puţin productivă, motiv pentru care se

utilizează în producţia individuală şi de serie mică.

145

Fig. 2.73. Prelucrări executate prin mortezare:a) canal de pană interior; b) caneluri interioare; c) profiluri interioare şi exterioare;

d) caneluri exterioare; e) canale interioare; f) cremalieră.

2.7. MAŞINI-UNELTE PENTRU PRELUCRĂRIDE NETEZIRE FINĂ

Prin prelucrările de netezire fină se obţine creşterea preciziei

dimensionale şi de formă, realizarea unei calităţi superioare a suprafeţei.

În construcţia de maşini procedeele tehnologice de netezire fină

frecvent utilizate sunt: strunjirea de înaltă precizie, honuirea, superfinisarea,

lepuirea, rodarea şi lustruirea.

2.7.1. Strunjirea de înaltă precizie

Prelucrarea prin strunjire de înaltă precizie se foloseşte în cazul producţiei

de serie mare sau masă şi se caracterizează prin regimuri înalte de aşchiere

(vc 300…500 m/min; ap 0,05…0,1 mm; f 0,012 … 0,05 mm/rot).

La prelucrarea aliajelor neferoase se utilizează scule aşchietoare cu vârf

de diamant, iar în cazul prelucrării pieselor din fontă sau oţel, scule aşchietoare

cu plăcuţe din carburi metalice. Strunjirea cu cuţite cu vârf de diamant se

aplică, în special, la prelucrarea materialelor la care rectificarea nu poate fi

146

utilizată, cum ar fi lagăre pe bază de compoziţie de Bz şi Sn, piese turnate din

diferite aliaje de aluminiu (pistoane) şi altele.

La aplicarea acestui procedeu se utilizează strunguri de precizie ridicată şi cu

turaţii mari. În urma prelucrării se pot obţine treptele de precizie 5…6 ISO.

2.7.2. Honuirea

A. Principiul de lucru

Honuirea este un procedeu de netezire fină a alezajelor cu ajutorul unui

cap de honuit (hon) care execută o mişcare de rotaţie simultan cu o mişcare

rectilinie alternativă. Drumul parcurs de granulele abrazive formează o reţea de

linii elicoidale, care se intersectează sub un anumit unghi, asigurând astfel o

precizie de prelucrare superioară (fig. 2.74).

Fig. 2.74. Principiul de lucru la honuire:1-poziţia barei abrazive la începutul primei curse de translaţie; 2-poziţia barei la sfârşitul cursei

de întoarcere; 3-zona de suprapunere a mişcărilor.

Prin honuire se realizează precizii dimensionale în treptele de precizie

4…7 ISO şi o rugozitate a suprafeţei prelucrate Ra 0,025…0,4 m.

La prelucrare se utilizează capete de honuit cu 3, 5, 6, 9 sau 12 bare abrazive.

În funcţie de caracterul prelucrării anterioare, de precizia şi calitatea

cerută suprafeţei, prelucrarea se face din una, două sau trei operaţii.

Adaosul de prelucrare se alege în funcţie de diametrul şi materialul

piesei, precum şi de caracterul prelucrării anterioare, fiind de 0,01…0,25 mm.

Barele abrazive se execută din electrocorund sau carbocorund cu liant

ceramic, având granulaţia materialului abraziv 100…600.

147

B. Maşini-unelte de honuit. MU de honuit se deosebesc în funcţie de

diametrul şi lungimea de prelucrare. Aceste MU pot fi cu arborele principal

vertical, orizontal sau înclinat. Cele verticale sunt destinate prelucrării

alezajelor scurte, iar cele orizontale, pentru prelucrarea alezajelor lungi.

La MU de honuit scula aşchietoare execută atât mişcarea de rotaţie I,

cât şi mişcarea rectilinie II (fig. 2.75). Elementele componente principale ale

unei MU de honuit verticale sunt prezentate în figura 2.75.

Fig. 2.75. Maşină-unealtă de honuit:1-batiu; 2-motor electric pentru realizarea mişcării de rotaţie I; 3-arborele principal;

4-cap de reglare radială a barelor abrazive; 5-hon; 6-masă; 7-motor electric alinstalaţiei hidraulice care realizează mişcarea rectilinie alternativă II.

2.7.3. Superfinisarea

A. Principiul de lucru. Superfinisarea, denumită şi supranetezire sau

vibronetezire, se execută cu bare abrazive de granulaţie fină, cu viteze şi

presiuni relativ mici, realizând îmbunătăţirea calităţii suprafeţei prelucrate fără

a corecta erorile dimensionale şi de formă. În urma procesului de prelucrare se

obţine o suprafaţă lucioasă ca oglinda sau mată închisă, cu o reţea complexă de

rizuri. Rugozitatea obţinută se încadrează în limitele Ra 0,05…0,025 m.

Procesul de prelucrare se realizează prin combinarea a două până la

şase mişcări. Se pot superfinisa suprafeţe cilindrice şi conice, exterioare sau

interioare şi suprafeţe plane. În figura 2.76 sunt prezentate schemele de

superfinisare a a arborilor, a alezajelor şi a suprafeţelor plane.

148

Fig. 2.76. Scheme de superfinisare:a) suprafeţe cilindrice exterioare; b) suprafeţe cilindrice interioare; c) suprafeţe plane.

La prelucrarea suprafeţelor cilindrice exterioare sau interioare, mişcarea

de aşchiere se realizează prin combinarea mişcării de rotaţie a piesei, având o

viteză periferică de 10…40 m/min, cu o mişcare liniar alternativă, executată de

scula aşchietoare pe o lungime de 3…5 mm, cu o frecvenţă de 200…1 200

oscilaţii pe minut. În cazul pieselor lungi se mai adaugă şi o deplasare a barelor

abrazive pe direcţia axei piesei, cu o viteză de 2…6 m/min.

La prelucrarea diferitelor materiale se utilizează bare confecţionate din

electrocorund sau carbocorund cu granulaţie 320 sau 600, cu liant ceramic sau

de bachelită. Prelucrarea, în funcţie de operaţia precedentă, poate fi realizată

prin una sau două operaţii.

B. Maşini-unelte pentru prelucrări de superfinisare. În producţia

individuală sau de serie mică, operaţia de superfinisare se realizează cu ajutorul

unor dispozitive montate pe strungurile normale. În producţia de serie şi de

masă se utilizează MU de superfinisat speciale de diferite construcţii.

În figura 2.77 se prezintă schema de principiu a unei MU orizontale de

superfinisat.

149

Fig. 2.77. Maşină-unealtă de superfinisat rotund:1-batiu; 2-păpuşă fixă; 3-cap de superfinisat; 4-păpuşa mobilă; 5-piesă;

I-mişcarea de rotaţie a piesei; II-mişcarea de avans; III-mişcarea rectilinie alternativă.

2.7.4. Lepuirea

A. Principiul de lucru. Lepuirea reprezintă procedeul de netezire, la care se

îndepărtează de pe suprafaţa piesei de prelucrat un strat foarte subţire de material, cu

ajutorul unor scule aşchietoare în formă de placă, dorn sau inel de metal.

Lepuirea se realizează prin intermediul unui abraziv liber, care pătrunde

în timpul prelucrării între suprafaţa dispozitivului de lepuit şi cea a piesei.

Prelucrarea se efectuează prin deplasarea relativă a piesei faţă de placă,

inel sau dorn, datorită căruia are loc fie o acţiune mecanică, fie o acţiune chimică

combinată cu cea mecanică, a substanţelor active asupra suprafeţei piesei.

Prin lepuire se măreşte precizia dimensională şi se obţine o rugozitate

foarte fină (Ra 0,012 m). În general, la lepuire nu se corijează decât în foarte

mică măsură abaterile de formă, adaosul de prelucrare fiind de 5…20 m pe

diametru la piesele cilindrice şi 5…10 m, în cazul suprafeţelor plane.

Forma sculei aşchietoare depinde de forma semifabricatului de

prelucrat.

150

Ca material abraziv se utilizează praful de corund sau praful de emeri

cu granulaţie fină (80…120 pentru degroşare şi 150…240 pentru finisare),

oxidul de crom, praful de diamant etc.

B. Maşini-unelte de lepuit. Maşinile-unelte de lepuit se pot clasifica

după forma suprafeţelor prelucrate în:

- MU de lepuit plan;

- MU de lepuit rotund;

- MU de lepuit universale;

- MU de lepuit speciale.

Viteza de aşchiere variază între 100…200 m/min.

2.7.5. Lustruirea

Procedeul se utilizează în cazul în care nu se impun precizii ridicate

dimensionale, ci este necesar să se obţină suprafeţe foarte netede şi lucioase.

La lustruire pasta se aplică pe un disc moale confecţionat din pâslă,

fetru, piele sau ţesături de bumbac. Pasta de lustruit este formată din praf de

lustruit şi dintr-un liant.

Operaţia de lustruire se execută în mai multe faze.

Se utilizează ca prelucrare decorativă înainte şi după operaţiile de

nichelare, cromare.

Rezumatul capitolului

Maşina-unealtă (MU) reprezintă o maşină de lucru care permite

generarea suprafeţelor pieselor prin procesul de aşchiere în anumite condiţii de

productivitate, de precizie dimensională şi de calitate a suprafeţei generate.

Ca urmare a variaţiei formelor şi dimensiunilor pieselor utilizate în

construcţia de maşini, a materialelor utilizate la confecţionarea acestora, a

preciziei dimensionale şi a calităţii suprafeţelor prelucrate a apărut o diversitate

de maşini-unelte. În cadrul capitolului sunt prezentate într-o formă unitară

principalele maşini-unelte clasice utilizate în construcţia de maşini:

maşini-unelte de strunjit, maşini-unelte de găurit şi alezat, maşini-unelte de

151

frezat, maşini-unelte de rectificat, maşini-unelte de rabotat şi mortezat,

maşini-unelte de pentru prelucrări de netezire fină.

Cuvinte cheie

coeficient de transmitere, 69

etajarea turaţiilor, 69

maşină-unealtă, 61

raport de transmitere, 66

raport de transmitere parţial, 66

raport de transmitere total, 67

strunguri normale, 82

strunguri frontale, 94

strunguri carusel, 94

strunguri cu mai multe cuţite, 97

strunguri revolver, 97

strunguri automate, 98

BIBLIOGRAFIE

1. Aelenei M., Gheghea I., Probleme de maşini unelte şi de aşchiere, vol. I şi

II, Editura Tehnică, Bucureşti, 1985.

2. Antonescu N.N, Gârleanu L.T, Maşini – unelte şi prelucrări prin aşchiere,

Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1972.

3. Antonescu N.N, Neacşu M., Control dimensional şi metrologie, Îndrumar

de laborator, Institutul de Petrol şi Gaze, Ploieşti, 1975.

4. Antonescu N.N, Minescu N., Nae I., Tehnologii şi utilaje în construcţia de maşini

– Îndrumar de lucrări practice, Universitatea “Petrol-Gaze” Ploieşti, 1997.

5. Antonescu N.N, Nae I., ş.a., Suport de curs la maşini-unelte şi prelucrări

prin aşchiere, UPG Ploieşti, 1995.

6. Antonescu N.N., Neacşu M., Nae I., Drumeanu A.C, Petrescu M.G,

Maşini-unelte şi prelucrări prin aşchiere – îndrumar de lucrări practice,

UPG Ploieşti, 1996.

7. Antonescu N.N, Nae I., ş.a., Toleranţe şi control dimensional, vol. I,

Editura Universităţii Ploieşti, 1999.

8. Antonescu N.N, Nae I., ş.a., Toleranţe şi control dimensional, vol. II,

Editura Universităţii Ploieşti, 1999.

152

9. Diaconescu Gh., Micu C., Antonescu S., Manolescu A., Danţu O.,

Tehnologia mecanicii fine şi micromecanicii, vol. I, Editura Tehnică,

Bucureşti, 1985.

10. Drăghici Gh., Minescu M., Albert C., Ispas V., Tehnologia materialelor,

Îndrumar de lucrări practice, Universitatea “Petrol-Gaze” Ploieşti, 1995.

11. Minescu M., Tehnologia materialelor, Editura Universităţii din Ploieşti,

1996.

12. Minescu, M., Nae, I., Tehnologii şi utilaje în construcţia de maşini, Editura

ILEX, Bucureşti, 2002.

13. Neacşu M., Petrescu M.G., Nae I., Maşini-unelte şi prelucrări prin

aşchiere- Elemente de teoria aşchierii, Editura Universităţii din Ploieşti,

2001.

14. Picoş C., Ailincăi Gh., Bohosievici C., Pruteanu O., Coman Gh., Braha V.,

Paraschiv D., Calculul adaosurilor de prelucrare şi al regimurilor de

aşchiere.

15. Vlase A., Sturzu A., Mihail A., Bercea I., Regimuri de aşchiere adaosuri de

prelucrare şi norme tehnice de timp, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti,

1985.

16. Vlase A., Sturzu A., Stăncescu C., Neagu C., Atanase M., Tehnologii de

prelucrare pe strunguri, Editura Tehnică Bucureşti, 1989.

17. Vlase A., Gheorghiu S., Tehnologii de prelucrare pe maşini de rectificat,

Editura Tehnică, Bucureşti, 1995.

Teste de autoevaluare

T.2.1. Un lanţ cinematic se caracterizează prin raportul de transmitere:

a) total; b) parţial; c) intermediar.

T.2.2. Raportul de transmitere este definit: a) raportul dintre variaţia

mărimii de ieşire şi variaţia mărimii de intrare; b) raportul dintre variaţia

mărimii de intrare şi variaţia mărimii de ieşire; c) raportul dintre variaţia

mărimii principale şi variaţia mărimii secundare.

153

T.2.3. Raportul de transmitere poate fi: a) de multiplicare; b) de egală

transmitere; c) de demultiplicare.

T.2.4. Etajarea treptelor de turaţii ale maşinilor-unelte se realizează

după: a) serii aritmetice; b) serii geometrice; c) serii armonice.

T.2.5. Raportul care exprimă legătura de mişcare între două elemente

cinematice, alăturate (o cuplă cinematică) reprezintă: a) raport de transmitere

intermediar; b) raport de transmitere parţial; c) raport de transmitere principal.

T.2.6. În marea majoritate a cazurilor, mişcările maşinilor-unelte

trebuie să fie reversibile. Schimbarea sensului de mişcare se poate realiza prin:

a) mecanisme de transfer; b) mecanisme inversoare; c) mecanisme combinate.

T.2.7. Mecanismele de acţionare în trepte, folosite la construcţia

maşinilor-unelte, pot avea doi sau mai mulţi arbori, între care se realizează mai

multe rapoarte de transmitere. Care din următoarele mecanisme sunt alcătuite

din doi arbori: a) mecanism cu con etajat; b)mecanism cu roată basculantă;

c) mecanism cu pană deplasabilă.

T.2.8. Mişcările maşinilor-unelte se pot realiza după traiectorii circulare

(mişcări de rotaţie) sau rectilinii (mişcări de translaţie). Pentru obţinerea

mişcării de translaţie din cea de rotaţie, sunt necesare mecanisme care să

realizeze această transformare. Care din următoarele tipuri de mecanisme sunt

utilizate pentru obţinerea mişcării rectilinii: a) mecanism cu roţi baladoare;

b) mecanism cu roată dinţată şi cremalieră; c) mecanism cu şurub melc şi

cremalieră; d) mecanism cu culisă oscilantă; e) mecanism cu clichet şi şurub

conducător; f) mecanism cu disc conic.

T.2.9. Mecanismele de acţionare în trepte nu permit o exploatare

economică a maşinilor-unelte, inconvenient înlăturat de mecanismele cu

variaţie continuă (fără trepte). Care din următoarele tipuri de mecanisme fac

parte din categoria mecanismelor cu variaţie continuă: a) mecanism cu roată

plană şi rolă deplasabilă; b) mecanism cu pană deplasabilă; c) mecanism cu

disc conic; d) mecanism cu discuri şi roată de fricţiune; e) mecanism cu discuri

de formă specială; f) mecanism cu roată basculantă.

154

T.2.10. La strunjirea pieselor mişcarea principală este executată de:

a) scula aşchietoare; b) semifabricat; c) atât de scula aşchietoare cât şi de

semifabricat.

T.2.11. La strunjirea pieselor mişcarea secundară este executată de:

a) scula aşchietoare; b) semifabricat; c) cărucior.

T.2.12. La strunjirea pieselor se utilizează foarte multe tipuri de cuţite,

diferite ca formă şi parametrii geometrici. După execuţie cuţitele de strunjit pot

fi: a) pentru degroşare; b) monobloc; c) asamblate.

T.2.13. Clasificarea strungurilor ţine seama simultan de mai multe criterii

(construcţie, destinaţie, grad de automatizare sau de mecanizare etc.); conform

criteriilor precizate strungurile pot fi: a) strunguri normale; b) strunguri

automate; c) strunguri cu mai multe cuţite; d) strunguri carusel; e) strunguri

revolver; f) strunguri frontale; g) strunguri superioare; h) strunguri precise.

T.2.14. Strungurile normale sunt caracterizate prin: a) poziţia orizontală

a arborelui principal; b) poziţia verticală a arborelui principal; c) poziţia

înclinată a arborelui principal.

T.2.15. Pentru susţinerea suplimentară a semifabricatelor cu lungimi

mari şi diametre mici, care se pot deforma sub acţiunea forţelor de aşchiere se

utilizează: a) vârfuri de susţinere; b) luneta fixă; c) luneta mobilă.

T.2.16. Accesoriile strungurilor normale care servesc la prinderea

semifabricatelor de forme şi de dimensiuni diferite sunt: a) universalul;

b) platoul cu patru bacuri; c) flanşa de antrenare.

T.2.17. Strungurile carusel sunt caracterizate prin: a) poziţia verticală a

arborelui principal; b) prelucrarea suprafeţelor interioare, exterioare şi frezarea

suprafeţelor plane; c) arborele principal este solicitat la compresiune.

T.2.18. Strungurile revolver sunt destinate: a) prelucrării pieselor tip

bară de lungimi mici; b) prelucrării pieselor tip bară de lungimi mari;

c) prelucrării pieselor forjate şi turnate prinse între vârfuri.

T.2.19. La operaţia de găurire executată pe strungurile normale se

disting următoarele mişcări: a) mişcarea principală executată de semifabricat;

b) mişcarea secundară executată de scula aşchietoare; c) mişcarea de avans

executată de semifabricat.

155

T.2.20. La operaţia de găurire (executată pe maşinile-unelte de găurit)

se disting două mişcări şi anume: a) mişcarea de rotaţie executată de scula

aşchietoare şi mişcarea de avans executată de semifabricat; b) mişcarea de

rotaţie executată de semifabricat şi mişcarea de avans executată de scula

aşchietoare; c) mişcarea principală şi cea secundară sunt executate de scula

aşchietoare.

T.2.21. Procesul de aşchiere prin frezare se caracterizează prin:

a) mişcarea principală executată de scula aşchietoare şi mişcarea de avans

executată de semifabricat; b) mişcarea principală executată de semifabricat şi

mişcarea de avans executată de scula aşchietoare; c) atât mişcarea principală

cât şu mişcarea de avans sunt executate de semifabricat.

T.2.22. Accesoriile maşinilor-unelte de găurit sunt utilizate la prinderea

şi fixarea sculelor aşchietoare, la prelucrarea simultană a mai multor găuri şi la

prinderea semifabricatului. Pentru prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare se

utilizează: a) mandrine; b) reducţii; c) placă de fixare.

T.2.23. Pentru extinderea posibilităţilor de prelucrare a maşinilor-unelte

de frezat acestea pot fi echipate cu dispozitive speciale ca: a) cap divizor;

b) platou cu patru bacuri; c) cap de mortezat; d) masă rotativă.

T.2.24. Îndreptarea pietrelor de rectificare se poate efectua prin diferite

procedee: a) prin strunjire cu diamant sau carburi metalice; b) cu corpuri

abrazive cu granulaţie mai fină şi duritate mai mare decât discul de lucru; c) cu

role metalice prin rulare.

T.2.25. La maşina-unealtă de rabotat cu cap mobil se disting

următoarele mişcări: a) scula aşchietoare execută mişcarea principală rectilinie

alternativă în plan orizontal; b) semifabricatul execută mişcarea de avans

intermitent; c) scula aşchietoare execută atât mişcarea principală cât şi

mişcarea de avans.

T.2.26. În cazul rabotezelor mişcările necesare generării suprafeţelor

sunt: a) mişcarea principală executată de semifabricat; b) mişcarea de avans

executată de scula aşchietoare; c) mişcarea de avans executată de culisa

oscilantă.

156

T.2.27. La prelucrarea pe maşina-unealtă de rabotat cu cap mobil,

semifabricatul poate fi fixat: a) direct pe masa maşinii-unelte; b) în menghine

paralele; c) în platoul cu patru bacuri.

T.2.28. Mortezarea reprezintă procesul de prelucrare prin aşchiere la

care: a) mişcarea principală rectilinie alternativă în plan vertical este executată

de scula aşchietoare; b) mişcarea principală rectilinie alternativă în plan

orizontal este executată de scula aşchietoare; c) mişcarea principală rectilinie

alternativă în plan orizontal este executată de semifabricat.

T.2.29. Honuirea reprezintă procedeul de netezire fină: a) a alezajelor;

b) a suprafeţelor de revoluţie exterioare; c) a suprafeţelor plane.

T.2.30. Maşinile-unelte de honuit se deosebesc în funcţie de diametrul

şi lungimea de prelucrare, iar din punct de vedere constructiv pot fi: a) cu

arborele principal vertical; b) cu arborele principal orizontal; c) cu arborele

principal înclinat.

T.2.31. Superfinisarea se execută cu bare abrazive de granulaţie fină prin

combinarea a două până la şase mişcări. Se pot superfinisa: a) suprafeţele

cilindrice şi conice exterioare şi interioare; b) suprafeţe profilate; c) suprafeţe

plane.

GRILA DE VERIFICARE A TESTULUI DEAUTOEVALUARE

T.2.1. a, b T.2.12. b, c T.2.22. a, bT.2.2. a T.2.13. a, b, c, d, e, f T.2.23. a, c, dT.2.3. a, b, c T.2.14. a T.2.24. a, b, cT.2.4. b T.2.15. b, c T.2.25. a, bT.2.5. b T.2.16. b T.2.26. a, bT.2.6. b T.2.17. a, c T.2.27. a, bT.2.7. a, b, c T.2.18. a T.2.28. aT.2.8. b, c, d, e T.2.19. a, b T.2.29. aT.2.9. a, c, d, e T.2.20. c T.2.30. a, b, cT.2.10. b T.2.21. a T.2.31. aT.2.11. a