prelucrarea prin frezare

2

PRELUCRAREA PRIN FREZARE

2.1. Scopul lucrrii

Cunoaterea echipamentului tehnologic i a posibilitilor de prelucrare prin frezare.

2.2. Definirea procedeului i schema de principiu

Frezarea este procedeul de prelucrare prin achiere rezultat din combinarea unei micrii principale de achiere, totdeauna de rotaie i totdeauna executat de scul cu micri de avans rectiliniu, circular sau combinat, executate de pies i/sau scul.

Frezarea este procedeul de prelucrare prin achiere a suprafeelor exterioare sau interioare, profilate sau neprofilate, efectuat cu ajutorul unor scule achietoare, prevzute cu mai multe tiuri, numite freze. Freza face parte din categoria sculelor achietoare cu mai muli dini, montai pe un corp de revoluie cilindric sau conic. Pentru generarea suprafeelor prin frezare, sunt necesare o micare de rotaie n, care reprezint micarea principal i care aparine frezei (fig.2.1), i micri de avans rectiliniu sau circular.

p

p

a

c e

c

c

e

n(v ) c

a

Scula

Piesa-semifabricat

n(v ) v c

v fu

a

n(v )

a

n(v )

a

v fu

v c

b

Fig. 2.1. Schema de principiu a frezrii: a - cu freze cilindrice; b - cu freze cilindro-frontale; ap - adncimea de achiere axial; ae - adncimea de

achiere radial; vfu - viteza avansului director; n turaia sculei achietoare; vc- viteza micrii

principale de achiere.

Micarea de avans director sau longitudinal fuv ( flv ) corespunde avansului director

u i se produce ntr-un plan normal pe axa de rotaie a sculei (spre deosebire de sculele folosite la gurire la care direcia avansului este coaxial cu axa sculei).

Prelucrarea prin frezare

2

Dup modul cum se realizeaz generarea suprafeelor se disting: - frezarea cu periferia (partea cilindric) a frezei (fig. 2.1, a). n acest caz iau parte

la achiere numai tiurile de pe periferia cilindric a sculei, iar scula nu are tiuri secundare;

- frezarea cu partea cilindric i frontal a sculei (fig. 2.1, b). n acest caz iau parte la achiere i tiurile secundare de pe partea frontal;

2.3. Echipamentul tehnologic folosit la prelucrarea prin frezare

Mainile de frezat fac parte din categoria celor mai productive maini-unelte i cu cea mai larg rspndire, dup strunguri.

Clasificarea mainilor de frezat se poate face dup mai multe criterii, dar cel mai reprezentativ l constituie varianta constructiv. Din acest punct de vedere se deosebesc: maini de frezat cu consol orizontale, verticale sau universale; maini de frezat longitudinal; maini de frezat plan; maini de frezat circular; maini de frezat speciale (pentru frezat filete, copiere, canale de pan, roi dinate cilindrice i conice, cremaliere etc.).

n industrie, cele mai des utilizate sunt mainile de frezat cu consol universale. Schema de principiu a unei maini de frezat universal cu consol este prezentat n figura 2.2. Micrile necesare generrii suprafeelor prin frezare pe aceast main se realizeaz cu urmtoarele lanuri cinematice:

- M EA - 1 - CV - 2 - AP S-n (vc) - lanul cinematic principal;

- MEA -1 - C - CA - 4 - 5 - 6 - Scl (vfl) - lanul cinematic de avans longitudinal;

- MEA - 1 - C - CA - 4 - 5 - 7 - Sct (vft) - lanul cinematic de avans transversal;

- MEA - 1 - C - CA - 4 - 5 - 8 Scv (vfv) - lanul cinematic de avans vertical;

Pentru deplasrile rapide pe cele trei direcii, se scurtcircuiteaz cutia de avansuri CA folosind comutatorul C, fluxul micrii fiind MEA - 1 - 9 - 4 - 5, dup care urmeaz aceleai ramificaii.

Prile componente de baz ale mainii universale de frezat sunt: placa de baz PB, pe care este montat batiul B al mainii, n interiorul acestuia fiind cutia de viteze CV i de avansuri CA, acionate de motorul electric MEA. De la cutia de viteze, axul principal AP primete micarea principal n i o transmite sculei S, ce se fixeaz pe un dorn port-scul susinut de braul suport BS. Semifabricatul se prinde pe masa MP a mainii care poate executa micarea de avans longitudinal, transversal i vertical. Pentru funcionarea ca main de frezat vertical, braul suport BS se deplaseaz la stnga, pe ghidajele orizontale GO, iar pe ghidajele verticale GV (fig. 2.2, b) se monteaz capul de frezat vertical CFV, care preia micarea de la axul principal al mainii i o transmite prin intermediul unui angrenaj conic z1/z2, la axul port-scul vertical APV.

Prelucrri mecanice

3

b

BS

a

1

9 C

CA

iCA

4

586

7

CV

iCV

2 APS n(v )

SclMP

Scv

vftSct

GV PBB

vfl

vfv

MEAc

GV

CFVCV

MEA

n

APVGOBS

z1z2

Fig. 2.2. Schema de principiu a unei maini de frezat universal cu consol: a - schema structural cinematic de principiu; b - montarea capului de frezat vertical: B - batiu;

PB - plac de baz; GV - ghidaje verticale; AP - ax principal; S - scul; BS - braul suport; CV - cutia de viteze; CA - cutia de avansuri; GO - ghidaje orizontale; CFV - cap de frezat vertical;

APV - ax principal vertical; Scl, Sct, Scv - urubul conductor al mesei longitudinale, respectiv transversale i verticale; 1, 2, 3, , 9 - mecanisme de transmitere a micrii; n turaia sculei

aschietoare S; c

v - viteza micrii principale de achiere ; fvftfl vvv ;; - viteza micrii de avans

longitudinal, respectiv transversal i vertical.

2.4. Principalele dispozitive i accesorii folosite la frezare

Fig. 2.3. Schema de

principiu a unei prisme

Fig. 2.4. Schema de principiu a unei

bride

Fig. 2.5. Schema de principiu a

capului de frezat vertical


4


capului de mortezat

Fig. 2.7. Schema de

principiu a unei menghine.


capului de frezat orizontal.

2.5. Tipuri de scule folosite la frezare

Scula folosit la frezare poart numele de frez. Oricare scul este format din partea achietoare 1 (fig. 2.9), care poart dinii achietori, corpul frezei 2 i alezajul 3 sau coada, pentru fixarea frezei pe maina-unealt.

f

h

p 1

2 3

r

D

Fig. 2.9. Elementele constructive ale sculei achietoare: 1 - partea achietoare; 2 - corpul sculei; 3 - partea de fixare;

f - faeta dinilor; p - pasul dinilor; - pasul unghiular; h - nlimea dinilor; r - raza de racordare a canalelor

dinilor; D - diametrul sculei.

CoadaPartea

de lucru

Gtul

dD

k

kD

ok r

r'

a b c

kr

e

D

d

D 1

5

d

'kr'

D

f

B

D

d1

d

g

kr'

k

h

D

d

k r'r

Prelucrri mecanice

5

i

B

A

A

A-A Detaliul B8+2

d D

B

h 90

1 45R

60 60

k90

=0

=ct

j

Dd

kl

n

m

=0

b

D

hl1

1 0,5

d1d

clB

p

o

Fig. 2.10. Principalele tipuri de freze:

a - cilindric; b - cilindro-frontal; c; d - deget cilindrice; e - pentru canale T; f - disc; g - ferestru; h - frontal; i - disc pentru canale; j - disc - modul pentru roi dinate; k - deget - modul pentru roi

dinate; l - melc - modul pentru roi dinate; m - pentru filetare; n - joc de freze; o - frontal armat cu dini amovibili.

Elementele ce caracterizeaz mrimea dinilor i a canalelor sunt: pasul dinilor p,

pasul unghiular , nlimea dintelui h, limea faetei f i raza de racordare a canalelor r. Principalele tipuri de freze folosite la prelucrarea prin frezare se clasific dup mai multe criterii:

- dup natura construciei: freze monobloc (fig. 2.10, a m) i freze cu dini demontabili (fig. 2.10, o);

- dup construcia dinilor: freze cu dini frezai (fig. 2.10, c) i freze cu dini detalonai (fig. 2.10, d);

- dup modul de fixare: freze cu alezaj (fig. 2.10, a. b etc), freze cu coad cilindric (fig. 2.10, c, d) sau conic (fig. 2.10, e);

- dup forma geometric: freze cilindrice (fig. 2.10, a), cilindro-frontale (fig. 2.10, b), freze disc (fig. 2.10. f, g), freze unghiulare (fig. 2.10, h), freze profilate (fig. 2.10, i -m),

freze profilate pentru filete (fig. 2.10, m), freze disc-modul (fig. 2.10, j) freze deget-modul

(fig. 2.10, k), freze melc-modul (fig. 2.10, b);

- dup direcia dinilor: freze cu dini drepi (fig. 2.10, f) i freze cu dini elicoidali (fig. 2.10, a, b).


6

2.6. Diferite scheme de prelucrare folosite la frezare

Cteva dintre cele mai des ntlnite scheme de prelucrare prin frezare se prezint n figurile 2.112.22.

cn ( v ),as

ff ( v )

asn ( v ), c

f ( v )f

n ( v )as c,

asn ( v ), c

f ( v )f

f ( v )f

Fig. 2.11. Frezarea unui

canal de pan cu ajutorul unei freze-deget

Fig. 2.12. Frezarea unui canal de

pan cu ajutorul unei freze-disc Fig. 2.13. Frezarea plan

n ( v )cas,

cn ( v )as,

f ( v )f

f ( v )f

n ( v )cas,

cn ( v )as,

ff ( v )

f ( v )f

asn ( v ), c

ff ( v )

f ( v )f

Fig. 2.14. Frezarea unui prag Fig. 2.15. Frezarea unei

suprafee plane prin nclinarea piesei

Fig. 2.16. Frezarea unei

suprafee plane prin nclinarea capului port-scul

Prelucrri mecanice

7

asn ( v ), c

n ( v )c,as

ff ( v )

f ( v )f

asn ( v ), c

n ( v )c,as

ff ( v )

ff ( v )

asn ( v ), c

n ( v )c,as

ff ( v )

ff ( v )


suprafee plane cu ajutorul unei freze conice

Fig. 2.18. Prima etap a frezrii unui canal T cu ajutorul unei

freze cilindro-frontale

Fig. 2.19. A doua etap a frezrii unui canal T cu ajutorul unei freze pentru

canale T

asn ( v ), c

ff ( v )

fp

fdiv

asn ( v ), c

ff ( v )

fp

fdiv

n as ( v )c,

f ( v )f

Fig. 2.20. Frezarea danturii

cu ajutorul unei freze disc-

modul

Fig. 2.21. Frezarea danturii cu

ajutorul unei freze deget-modul


suprafee profilate cu ajutorul unui joc de freze

2.7. Modul de lucru

1. Studenii vor examina construcia general a mainii de frezat FU 32x132 A i vor ntocmi o schi de principiu, n care vor indica principalele pri componente ale mainii, micarea principal i micrile de avans;


8

La indicaia cadrelor didactice se vor explica n scris, pe scurt, rolul funcional al unora din aceste pri componente;

2. Studenii vor studia i vor nota unele caracteristici tehnice ale mainii, de exemplu: dimensiunile mesei mainii, lungimea curselor acesteia, numrul i valorile turaiilor axului principal, numrul i valorile treptelor vitezei de avans, puterea i turaia motoarelor de acionare etc.;

3. Studenii vor executa practic montarea i reglarea sculelor n vederea unor prelucrri indicate de cadrele didactice i vor executa aceste prelucrri, pe piese de prob; se vor ntocmi schie ale montajului sculelor pe maina i ale prelucrrilor executate. Pe schiele prelucrrilor se vor indica cu sgei, direcia i sensul micrii principale i a celei de avans;

4. Studenii vor determina unele elemente constructive caracteristice ale unor scule utilizate la frezare, de exemplu: diametrul maxim al frezei D, diametrul alezajului pentru

prinderea pe dorn a acesteia D1, numrul de dini z, tipul dinilor (detalonai sau frezai dintr-o bucat cu corpul sau aplicai pe acesta) etc.;

5. Se va stabili n baza unui calcul, turaia nas necesar prelucrrii unei suprafee cu

o scul cu diametrul exterior (diametrul maxim) D cu o vitez de achiere impus, c. Mrimile D i c vor fi indicate individual, de ctre cadrele didactice. Pentru calcul se va utiliza relaia:

D

vn cas

1000 (rot/min) (2.1)

Turaia n cu care se va face prelucrarea se va alege dintre turaiile axului principal ale strungului, va fi mai mic sau egal cu turaia nas , calculat cu relaia (2.1).

6. Se vor calcula avansurile f, (mm/rot) i fz (avansul pe dinte), pentru o valoare

dat a vitezei de avans vf (mm/min), n funcie de turaia n determinat la punctul 5. Se vor utiliza relaiile:

n

vf

f (mm/rot) (2.2)

nz

vf

f

z (mm/dinte) (2.3)

prelucrarea prin frezare

Documents