04/12/2023 1

PRELUCRAREA PIESELOR PRIN FREZARE

Prof. ing. Nicoleta ŢECUCOLEGIUL TEHNIC “MATEI BASARAB” CARACAL,

OLT

04/12/2023 2

Clasa a X-aDisciplina: M3-Maşini unelte pentru prelucrări la receUnitatea de învăţare: Prelucrarea prin frezareConţinut tematic:1. Tipuri de scule aşchietoare folosite la frezare2. Maşini unelte folosite la frezare3. Dispozitive specifice operaţiei de frezare4. Tipuri de suprafeţe prelucrate prin frezare –

scheme de prelucrare5. Controlul suprafeţelor obţinute prin frezare

04/12/2023 3

OBIECTIVE La finalul acestei unităţi de învăţare elevii vor fi capabili:

1. Să diferenţieze tipurile de scule aşchietoare –freze- folosite la frezare, având la dispoziţie desene cu diferite forme constructive de freze şi diferite tipuri de freze reale;

2. Să clasifice maşinile de frezat;3. Să identifice elementele componente ale unei maşini de frezat având la

dispoziţie schema constructivă a maşinii de frezat;4. Să explice rolul dispozitivelor folosite la frezare având la dispoziţie schema

constructivă a unui dispozitiv;5. Să explice modul de prelucrare al unei suprafeţe prin frezare având la dispoziţie

schema de prelucrare şi diferite piese obţinute prin frezare;6. Să recomande metoda de verificare a unei suprafeţe plane obtinută prin frezare.Obs. Conţinutul teoretic al unităţii de învăţare va fi corelat cu activitatea practică

de la atelier, pentru a asigura corelarea cunoştinţelor teoretice dobândite cu deprinderile de utilizare a maşinilor, dispozitivelor, sculelor, instrumentelor de măsură şi control în vederea obţinerii competenţelor specifice din programa şcolară.

04/12/2023 4

TIPURI DE SCULE AŞCHIETOARE FOLOSITE LA FREZAREFrezarea este procedeul de prelucrare prin aşchiere, a suprafeţelor plane, cilindrice sau profilate cu ajutorul unor scule aşchietoare cu mai multe tăişuri numite freze, pe maşini de frezat.

a)freza cilindrică (cu dinţi înclinaţi)

b)freză profilată

c) freza disc

d) freză conică (cilindro-frontală)

e) freza deget

Sculele utilizate la prelucrările prin frezare se numesc freze. Acestea au un corp cu forma generală de rotaţie, pe care sunt prevăzute mai multe zone active denumite dinţi (spre deosebire de cuţitele de strung, care au o singură zonă activă). Numărul dinţilor variază între doi şi peste 100, în funcţie de diametrul frezei şi de destinaţia acesteia.Frezele se clasifică în: freze cu coadă freze cu alezaj (STAS577/1-78)Acestea la rândul lor pot fi freze cilindro-frontale, unghiulare, cilindrice, conice, pentru filetat, etc.

04/12/2023 5

MAŞINI DE FREZAT Maşinile unelte folosite la frezare se numesc maşini de frezat( nu freze!) În funcţie de construcţia şi destinaţia lor, maşinile de frezat pot

fi: orizontale; verticale; universale; speciale: longitudinale, pentru frezat filete, pentru frezat roţi

dinţate.După particularităţile constructive, maşinile de frezat pot fi:

cu consolă; fără consolă. Consola este un element constructiv care susţine masa maşinii

de frezat. Datorită acestui sistem de fixare a mesei, pe astfel de maşini se pot executa foarte multe prelucrări de frezare.

04/12/2023 6

A-MAŞINA DE FREZAT ORIZONTALĂ

►I-mişcarea principală de aşchiere executată de arborele principal al maşinii, respectiv de dornul port-freză, implicit de freză (mişcare de rotaţie);►II-mişcarea de avans longitudinal, executată de masa maşinii(mişcare rectilinie în plan orizontal);►III-mişcarea de avans transversal,executată de masa maşinii (mişcare rectilinie în plan orizontal);►IV-mişcarea de deplasare verticală a consolei,executată cu scopul apropierii piesei de scula aşchietoare ( mişcare de reglare!, rectilinie în plan vertical).

04/12/2023 7

B-MAŞINA DE FREZAT VERTICALĂ

►I-mişcarea principală de aşchiere executată de arborele principal al maşinii, respectiv de dornul port-freză, implicit de freză (mişcare de rotaţie);►II-mişcarea de avans longitudinal, executată de masa maşinii(mişcare rectilinie în plan orizontal);►III-mişcarea de avans transversal,executată de masa maşinii (mişcare rectilinie în plan orizontal);►IV-mişcarea de deplasare verticală a consolei,executată cu scopul apropierii piesei de scula aşchietoare (mişcare de reglare!, rectilinie în plan vertical).

04/12/2023 8

OBSERVAŢIE

Deosebirea esenţială dintre maşina de frezat orizontală şi cea de frezat verticală constă în modul diferit de orientare a arborelui principal, ceea ce presupune modificarea constructivă a părţii superioare a corpului maşinii!

04/12/2023 9

DISPOZITIVE FOLOSITE LA FREZARE PENTRU PRINDEREA ŞI ANTRENAREA FREZELOR ÎN MIŞCAREA DE ROTAŢIE

Prinderea frezelor cilindrice pe maşini de frezat orizontale:Obs. distanţa y trebuie să fie cât mai mică pentru o bună rigiditate!1- freza ( scula aşchietoare); 2- dornul port-freză ( dispozitivul de fixare) 3-bucşe distanţiere( pentru poziţionarea frezei pe dorn);4-lagăr de sprijin; 5-arborele principal al maşinii de frezat;6- alezajul conic al al arborelui principal.

Fixarea frezelor frontale: se realizează prin intermediul unui dorn scurt, iar antrenarea se face cu ajutorul unei pene montată pe partea laterală a conului dornului.

04/12/2023 10

VERIFICĂRI NECESARE LA PRINDEREA FREZELOR PE MAŞINA DE FREZAT

La prinderea frezelor pe maşina de frezat se fac următoarele verificări:dacă există coincidenţă între sensul de lucru al frezei şi sensul de rotaţie al arborelui principal ( dintele frezei trebuie să atace materialul piesei cu tăişul înainte)dacă freza nu are bătaie radială, verificare ce se face cu ajutorul ceasului comparator ca în figura alăturată

04/12/2023 11

FIXAREA PIESELOR PE MASA MAŞINII DE FREZAT

Piesele se pot fixa direct pe masa maşinii folosindu-se elemente de fixare universale din dotarea maşinii sau dispozitive speciale. Prinderea piesei pe masa maşinii se foloseşte, de obicei, în cazul producţiei de serie mică sau unicate, sau când se prelucrează piese de dimensiuni mari. În figurile alăturate, sunt reprezentate sheme de prindere a pieselor cu elemente simple de tipul bridelor, şuruburilor şi al calelor în trepte.

În funcţie de configuraţia pieselor, fixarea lor se mai poate face cu o serie de dispozitive cu caracter universal:menghine simple;menghine rotative;menghine înclinabile;colţare, etc.În cazul producţiei de serie mare şi masă, se pot utiliza dispozitive speciale proiectate şi realizate după configuraţia piesei de prelucrat.

04/12/2023 12

TIPURI DE SUPRAFEŢE PRELUCRATE PRIN FREZARE

Prin frezare se pot prelucra mai multe tipuri de suprafeţe:

1. Suprafeţe plane: orizontale, frontale (verticale), înclinate;

2. Canale de diferite forme constructive;

3. Suprafeţe cilindrice;4. Suprafeţe profilate;

04/12/2023 13

Frezarea suprafeţelor plane orizontale

Metoda frezării unei singure suprafeţe orizontale: Această metodă se aplică

atât în cazul prelucrării pe maşini de frezat orizontale, folosind freze cilindrice, cât şi în cazul prelucrării pe maşini de frezat verticale folosind freze frontale. Utilizarea frezelor frontale determină o productivitate sporită, deoarece prelucrarea în acest caz permite viteze de aşchiere mari.Schemele de prelucrare în cele două situaţii amintite pot fi urmărite în figurile alăturate.

04/12/2023 14

Frezării simultană a mai multor suprafeţe orizontale ale piesei

Această metodă permite reducerea timpului efectiv şi a timpului auxiliar, deoarece printr-o singură trecere se pot prelucra mai multe suprafeţe orizontale paralele între ele. Dezavantajul metodei constă în exactitatea dimensiunilor frezelor utilizate, pentru a asigura cotele corecte în urma prelucrării. Schema de prelucrare în această situaţie poate fi urmărită în figura alăturată.Cota y depinde de lăţimea frezei F2.Cotele h1, h2, h3 depind de diametrele frezelor F1, F2, F3. OBSERVAŢIE. Abaterile dimensionale ale frezelor influenţează în mod direct cotele piesei obţinute.

04/12/2023 15

Frezarea suprafeţelor plane frontale

Este tipică pieselor de lungime mare ce nu pot fi aşezate în poziţie verticală pentru prelucrare, deoarece dau naştere la vibraţii. Sculele aşchietoare folosite în acest caz sunt:

frezele frontale freze cilindro-frontale

04/12/2023 16

Frezarea suprafeţelor plane înclinate

Este asemănătoare cu prelucrarea suprafeţelor plane orizontale sau frontale deoarece şi în acest caz este respectată condiţia ca mişcarea masei maşinii să fie situată într-un plan paralel cu planul ce trece prin vârful dinţilor frezei. Şi în acest caz există mai multe metode de frezare prin care se pot genera suprafeţe plane înclinate.

04/12/2023 17

Metoda frezării suprafeţelor înclinate cu ajutorul frezelor cilindrice sau frontale

prin înclinarea piesei

Acest procedeu asigură înclinarea piesei în timpul prelucrării cu ajutorul dispozitivului de prindere sau prin înclinarea mesei maşinii odată cu piesa de prelucrat.

04/12/2023 18

Metoda frezării suprafeţelor înclinate prin înclinarea arborelui port-sculă

Această metodă se aplică numai în cazul prelucrării pe maşini de frezat orizontale folosindu-se ca accesoriu un cap de frezat vertical sau universal care permite înclinarea arborelui principal sub unghiul necesar.

04/12/2023 19

Metoda frezării suprafeţelor plane înclinate cu ajutorul frezelor conice

Această metodă se aplică numai în cazul suprafeţelor inclinate de lăţimi mici. Condiţia impusă, în acest caz este ca unghiul frezei să corespundă cu unghiul de înclinare al suprafeţei

04/12/2023 20

Frezarea canalelorCanalele sunt detalii constructive ale pieselor reprezentând adâncituri cu lungime variabilă şi cu o formă a secţiunii transversale, de obicei, regulată.Din punct de vedere al formei geometrice a secţiunii transversale, canalele pot fi:

◦ Rectangulare –fig. a)◦ Unghiulare – fig. b)◦ Rotunde – fig. c)◦ În formă de „T” – fig. d) ◦ În formă de coadă de rândunică –

fig. e)

Cu profil oarecare – fig. f)

04/12/2023 21

Frezarea canalelor dreptunghiulare

se realizează, de obicei cu freze disc cu trei tăişuri ( STAS 2215-74) , sau cu ajutorul frezelor deget.

Schemele de prelucrare pot fi urmărite în figurile de mai sus

04/12/2023 22

Frezarea canalelor unghiulare

Se realizează cu ajutorul frezelor unghiulare (STAS 3541/1-73). Profilul suprafeţei prelucrate corespunde profilului frezei cu care se face prelucrarea. Schema de prelucrare poate fi urmărită în figura de mai sus.

04/12/2023 23

Frezarea canalelor în formă de coadă de rândunică

se realizează cu freze conice (STAS1682/1-74). Schema de prelucrare poate fi urmărită în figura de mai sus.

Înaintea începerii prelucrării se realizează un avans de reglare a adâncimii canalului la unul din capetele piesei semifabricat. Aceste canale se execută în două treceri pentru a evita aşchierea în condiţii grele. La prima trecere(a), se foloseşte, de obicei, o freză deget pentru prelucrarea unui canal dreptunghiular, apoi, în a doua trecere (b), se prelucrează profilul final cu o freză unghiulară conică.

04/12/2023 24

Frezarea canalelor de pană la piese tip arbore

Se realizează în mod diferit, în funcţie de tipul canalului. Astfel, canalele de pană deschise, prevăzute la capătul arborelui, se prelucrează cu ajutorul frezelor disc pe maşini de frezat orizontale sau universale, conform schemei de prelucrare (a). Canalele de pană semicirculare se realizează cu ajutorul unor freze speciale, care din punct de vedere constructiv, sunt asemănătoare cu frezele disc, cu deosebirea că sunt prevăzute cu coadă ca parte de fixare. Schema de prelucrare se poate urmări în figura (b).

04/12/2023 25

Frezarea suprafeţelor cilindrice

04/12/2023 26

Frezarea suprafeţelor cilindrice În cazul arborilor de dimensiuni mari, obţinuţi prin forjare, turnare sau matriţare,

productivitatea muncii la strunjire este influenţată negativ de o serie de factori dintre care cei mai importanţi sunt: forţele centrifuge mari ce apar în timpul prelucrării şi uzura prematură a muchiei aşchietoare a cuţitului datorată incluziunilor de nisipexistente în stratul superficial la arborii turnaţi, respectiv datorate arsurii stratului superficial în cazul arborilor matriţaţi sau forjaţi liber. Aceste fenomene negative întâlnite în cazul strunjirii unor astfel de arbori, pot fi eliminate sau diminuate prin aplicarea procedeului de frezare a arborilor, care asigură creşterea productivităţii prelucrării şi a preciziei de prelucrare.

Frezarea suprafeţelor cilindrice a arborilor grei obţinuţi prein turnare, matriţare sau forjare liberă se poate realiza pe strunguri carusel sau orizontale, folosind turaţii joase, prin dotarea acestora cu capete simple de frezat.

În funcţie de forma arborelui şi de metoda de aşchiere folosită frezarea poate fi: frezare cilindrică frezare frontală frezare combinată. Frezarea arborilor în trepte se poate executa în acelaşi sens sau în sens contrar avansului. Ca

principiu de bază al aşchierii în cazul frezării arborilor se poate preciza că atât piesa semifabricat cât şi scula aşchietoare execută mişcări de rotaţie care reprezintă mişcările principale de aşchiere. În anumite situaţii semifabricatul mai execută şi o mişcare de avans axial.Mişcările de avans longitudinal sau transversal sunt executate de către freză.

04/12/2023 27

Metode de control a suprafetelor plane obtinute prin frezare

04/12/2023 28

Resurse media online referitoare la prelucrarea suprafetelor pieselor prin

frezare http://www.youtube.com/watch?v=qA-iaOA8ugs – maşina de frezat

universală http://www.youtube.com/watch?v=n2lGghAbvKw – prelucrare pe maşina de

frezat universală http://www.youtube.com/watch?feature=fvwp&v=Y46X5WzOfuo&NR=1 –

prelucrarea unei roţi dinţate prin frezare http://www.youtube.com/watch?v=7IlmQn36Y4o&NR=1 – frezarea unui

canal dreptunghiular http://www.youtube.com/watch?v=U99asuDT97I&feature=related –

descrierea mişcărilor elementelor unei maşini de frezat cu 3 axe: X,Y,Z. http://www.youtube.com/watch?v=vFVNs3RtJpI&feature=related – maşină

de frezat automată cu 5 axe http://www.youtube.com/watch?v=hMK7g_PpCv8&NR=1 - operarea unei

maşini de frezat verticale automate cu comandă computerizată http://www.youtube.com/watch?v=-gzjw0svMA8&NR=1 – maşină de frezat

automată de mare productivitate