Proiect La scule aschietoare .Constructia burghielor elicoidale

Burghiu ø16

1

1.Burghie.Date Generale

Burghiele sunt scule aschietoare folosite la executarea gaurilor in plin,sunt scule pentru degrosare,dar in cele mai multe situatii gaurile prelucrate cu burghie sunt suficiet de precise pentru utilizarea lor fara a fi necesara o operatie de finisare ulterioara .

Se construiesc din :

Burghie din otel rapid (Rp2,Rp3,Rp5) Burghie cu taisuri din carburi metalice, pentru utilizari speciale la diameter d<5 mm se

construies burghie monobloc din carburi metalice sinterizate.

Burghiele elicoidale se construiesc cu toate suprafetele active curbe ,pentru a se obtine parametrii geometrici constructivi si tehnologici necesari aschierii si o evacuare buna a aschiilor.

Dupa tehnologia de executie se impart in :

Burghie cu canale rectificate din plin (d<5mm) Burghie cu canale laminate (2<d<25mm) Burghie cu canale frezate

Dupa forma cozii:

Cu coada cilindrica Cu coada conica

2. Stabilira adaosurilor de prelucrare,a regimurilor de aschiere si a normelor tehnice de timp

2.1 Gaurirea unei piese in productie de serie mica

2

Schema de gaurire a unui bloc metallic

Volumul specific : 3000 buc. Semifabricatul: otel OL45,laminat Dimensiunile gaurii: ø16x30 mm Precizie dimensionala : treapta h de precizie Rugozitate : Za=6,4 µm Prelucrare pe CNC Fluid de racier emulsie 20%

2.1.1 Adaosul de prelucrare (Ap)

Ap=D2

=162

=8 mm

2.1.2 Alegerea sculei aschietoare

Burghiu elicoidal cu coada cilindrica ø16 mm

Unghiurile recomandate sunt : ω=30◦,2k=120◦,α=12◦

2.1.3 Alegerea regimului de aschiere

a) Adancimea de aschiere: t=D2

=8 mm

b) Avansul de aschierePentru D=16 mm la prelucrarea OL45 ∂r=65 daN/mm2

a=0.26..0.47 mm/rotSr=0.3 mm/rot –coeficientul masinii unelte

c) Durabilitatea economica si uzura admisa a sculei

Te=15 min (durabilitatea economica)

hα=1.2 mm (uzura admisibila)

Vz=17.9 m/min –viteza de aschiere

H1=1.2

H2=1

H3=1

H4=1.1

Vcorectat=Vt*k1*k2*k3*k4=17.9*1.2*1*1*1.1=23.62 m/min

3

d) Turatia sculei aschietoare

n= 1000∗Vca

π∗D=1000∗23.623.14∗16 =470.14 rot/ min

nr=530 rot/min –turatia masinii unelte

Vr=π∗D∗nr1000

=3.14∗16∗5301000

=28.11 mm/min

Pentru verificarea puterii motorului electric (P)

Dr=0.3 mm/rot

D=16

Mt=2675 daN/mm

Pr=2∗Mt∗Vr6000∗D∗μ

=2∗2675∗28.116000∗16∗0.8

=1.9 KW –puterea reala

P=2KW

Pr<P→ prelucrarea se poate executa pe M.U.aleasa folosind parametrii de aschiere urmatori :

t=8.1 mm Dr=0.3 mm/rot Vr=28.11 mm/rot nr=530 rot/min

2.1.4 Stabilirea normei tehnice de timp

a) Timpul de baza (Tb)

Tb=LVs

∗˙

i= l∗l 1∗l 2n∗s

∗l̇ [min]

l=30 mm

l1=d2ctgk+(1…6mm )

l1=8*ctg130+6=12.71 mm

l2=5 mm

l̇=1 (1 singura trecere)

Tb=30∗12.71∗5530∗0.3

=11.99 min

4

Din tabelele destinate normarii tehnice se scot timpii urmatori pentru serie mica:

-Timp ajutator pentru prinderea/desprinderea piesei La1=4,2 min

-Timp ajutator pentru comanda M.U.

Ta2=0.03+0.02=0.05 min

-Timp ajutator pentru curatarea dispozitivului de aschiere

Ta3=0.15 min

-Timp ajutator total

Ta=ta1+ta2+ta3=4.4 min

-Timp de deservire tehnica

Tdt=2/100*Tb=0.02*1.93=0.0386 min ≅0.04 min

-Timp de deservire organizatorica

Td0=1/100(Tb+Ta)=0.01*(1.93+4.4)=0.0633 min ≅0.06 min

-Timp de deservire total

Td=Tdt+Td0=0.04+0.06=0.1 min

-Timp de odihna si necesitati firesti

Tom=3/100(Tb+Ta)=0.03*6.688=0.189 min ≅0.2 min

-Timp de pregatire /incheiere

Tpi=15 min

-Timp normal pe operatie

Tn=Tb+Ta+Td+Tom+Tp/n=1.93+4.4+0.09+0.2+0.15=6.77 min

5

Stabilirea elementelor constructive la burghie elicoidale

Elemnentele constructive sunt :

partea aschietoare contine taisurile principale,fetele de asezare si de degajare principale partea utila corpul coada burghiului miezul sau partea centrala

6

Geometria constructiva a burghiului elicoidal.

7

1. Unghiul de inclinare al elementelor elicoidale(W)

tgω=π∗DP

=3.14∗165049

=29 °ω=29 ° ≅ 30 °

p=π∗D∗ctgω=49.76≅50mm –pas elice

2. Unghiul de atac[K]K=60°→2K=120°

3. Unghiul de asezare (α )-se allege tabular

α=12°

4. Ungjiul de varf (2K)2K=120°

5. Unghiul de inclinare al taisului transversal (φ)φ= 50° ÷56° Se allege tabular φ=50°

6. Unghiul de degajare (γ )

tgγ=tgω→γ=29 ° ≅ 30 °

Elementele Constructive ale burghielor elicoidale

Diametrul exterior al burghiului se ia egal cu diametrul nominal al gaurii de prelucrat,pentru realizarea fiecarei fete cu suprafata prelucrata se executa o conicitate inversa

D=16°−0.027

Diametrul spatelui dintilor (ds)

ds=D-2t0

d5=16-2.1=14 mm

F0-inaltimea fatetelor elicoidale

8

F0=(0.045÷0.37)*D pentru D cuprins intre 10÷20 mm

F0=1 mm

Lungimea partii active (l1)

Lungimea totala a burghiului elicoidal este aleasa in functie de seria de productie, conditii de lucru, regimuri de aschiere

L=157 mm

Fortele elicoidale

Conform STAS R1370-74

F/D=0.1 ÷0.07 pentru burghie cu D=13 ÷40 mm

F=0.16*D0.745=0.16*160.745≅2 mm

Diametrul miezului burghiului

STAS R 1370-74

d0∅

=0.18 ÷0.16 pentru burghie cu d=2..15 mm

d0=2 mmm

Profilul canalelor pentru evacuarea aschiilor

Calculele elicoidale se realizeaza cu ajutorul freze profilate cu dinti detalonati.

Spatele dintilor frezei se prelucreaza cu o freza disc cu dinti detalonati avand profilul in arc de cerc.

R1=CR*d

CR=Cx*Cx*Cd*Cf

Cx=0.026*2K1.33

ω=0.522

9

Cd=(0.14*dd0

)0.044=1.005

Cf=[(0.13*d0.5)/Df]10.9=0.860

CR=0.522*1.005*0.860=0.744

R1=0.744*16=12 mm - Raza mare a canalelor elicoidale

Cd,Cx,CF -coeficienti

R2 –raza mica cu canale elicoidale

R=0.015*ω0.75*d=0.015*290.75=3.05 mm

B=R1+R2/cosφ=12+3.05*cosφ=11.2 mm -latime freza

H=8.5 mm -inaltime dinti

df=27 mm -diametrul interior freza

z=12 dinti

k=2.5

φ=18° -unghiul

Adancimea canalelor de evacuare a aschiilor (t)

t=D−d02

=16−22 =7 mm

t=7 mm

Elementele constructive ale frezei cu dinti detalonati

DF=60 mm

dF=27 mm

H=8.5 mm

B=15 mm

R=8.5 mm10

Z=12 dinti

Partea de fixare (Coada burghiului)

Burghiul elicoidal este format din doua bucati sudate intre ele :coada burghiului si partea activa

Coada conica (Morse ) STAS 575-80 se foloseste la burghiele cu diameter d>10 mm

Mt≥3Mf

Mf=0.0384*F x∗dm

sinθ -moment de frecare

Mt -moment de torsiune

Mf=0.0384*380∗12sin 1° 30 '=6847.01 daN*mm

0.5*D≤dm≤D

0.5*16≤dm≤16 → dm=12 mm

dm≥3sin θ∗μt0.0384∗F x

Fx –fotrta axiala

dm≥3 sinθ∗μt0.0384∗F x

dm≥3sin 1 °36 '∗2600.0384∗380

→dm≥1.39 -verifica

Mt≥3Mf→6847.01≥780 daN*mm

Calculul de rezistenta si rigiditate

Fx=Cp*Dxp*Syp*Kp

Fx=88*160.96*0.30.65*0.648=380 daN –forta axiala

Mt=CM*DXN*DYM*KM

Mt=8*161.6*0.30.73*0.9=265 daN*mm -moment de torsiune

11

Cp,Xp,Yp,Kp,CM,KM,Ym,KM -coeficienti ai materialului

Kp=Kap*Kαp *Kθp=0.8*0.9*0.9=0.648

Verificarea avansului tehnologic la burghie

s’=Cs*D0.6*Ks

s=0.067*160.16*0.8=0.28 [mm/rot]

0.3≥0.28 - verifica

Verificarea la solicitari compuse

s≤ Yr√ 0.02∗D2−ZM∗T u

1.37∗Cu∗MBm∗C

Pf=π 2∗E∗lmin

l∗f 2

Pf=π 2∗2.1∗104∗0.0043∗164

(0.7∗200)2=π 2∗2.1∗104∗0.0043∗164

19600=3206.7 daN

0.3<√ 3206.71.8∗161.65∗1600.7∗5

→ 0.3<0.32 –verifica conditia

Alegerea tratamentului termic

Burghiul confectionat este dintr-un Rp,executat din doua bucati unite prin sudura,partea active fiind din Rpsi partea de fixare din OL 37.

Burghiul se trateaza in mod diferentiat intre cele doua parti,folosind dispositive adecvate.

Partea activa si cea pentru fixare se caleste in baie de saruri topite,racirea se va face in mod diferit insa;in baie de saruri pentru partea activa,iar pentru coada in apa.

12

Ascutirea burghiului

Ascutirea se poate face prin mai multe detode:

Ascutire conica Ascutire cilindrica circular Ascutire elicoidala Ascutire dublu-plana Ascutire cilindro-eliptica

Procedeul de ascutie dublu-plan

Se caracterizeaza prin faptul ca fata de asezare se compune din dpua suprafete plane intersectate intre ele, zona central a partii aschietoare rezultand de forma piramidala autocentrata si se obtine prin copierea directa a formei plane a suprafetei active, a discului abraziv pe fata de asezare a sculei.

Piatra abraziva executa o miscare de rotatie (1) si o miscare de avans vertical (3),iar burghiul elicoidal intra in contact cu piatra abraziva prin piattra (2).

13