Universitatea”Dunarea de Jos”

Catedra T.C.M.

Disciplina: Proiectarea sculelor aschietoare

Tema de proiect.

Pentru executia piesei din desenul dat, sa se proiecteze urmatoarele scule aschietoare:

Brosa rotunda . Burghiu elicoidal L=156 mm d=8, materialul piesei OLC45.

Proiectul va contine urmatoarele etape de calcul:

1. Analiza constructiv-functionala si tehnologica a piesei din desen;2. Alegerea schemei de prelucrare;3. Alegerea materialului sculei si tratamentul termic;4. Stabilirea parametrilor geometrici funcţionali optimi ai sculei;5. Stabilirea prin calcul a regimului de aşchiere si calculul consumului

specific de scule;6. Calculul constructiv al sculei :lungime, diametru, număr de dinţi, forma si

dimensiunile canalelor de evacuare a aşchiilor etc.;7. Stabilirea tipului de poziţionare-fixare a sculei;8. Calculul profilului părţii active a sculei;9. Calculul de rezistenţă si rigiditate a sculei;10.Stabilirea schemei de ascuţire;11.Condiţii tehnice generale de calitate;12.Pentru scula nr... să se stabilească principalele operaţii tehnologice;13.Norme de protecţie a muncii la execuţia şi ascuţirea sculelor proiectate;

Partea grafică a proiectului va cuprinde desenul de execuţie a fiecărei scule, care va cuprinde un numar corespunzător de vederi si secţiuni precum si tolerantele de execuţie, rugozitatea suprafeţelor, condiţii de calitate, de material si tratamente termice.

CAPITOLUL 1

Analiza constructiv-functională si tehnologică a piesei din desen.

Este folosit pentru asigurarea etanşeităţii asamblurilor fixe , mobile, sau a subansamblelor maşinilor si utilajelor, în vederea funcţionării acestora în condiţii optime.Scopurile urmărite prin etanşare sunt: închiderea ermetică a unui spatiu conţinînd un mediu sub presiune;separarea unor spaţii aflate sub presiuni diferie; protecţia unor spaţii conţinând lubrifianţi împotriva scurgerii acestora şi/sau împotriva pătrunderii unor corpuri străine din exterior.

CAPITOLUL 2Alegerea schemei de prelucrare.

Alegerea materialului sculei si tratamentul termic pentru

burghiul elicoidal.

Tinand cont ca piesa de prelucrat, capacul de etansare, este din OLC45 si are o duritate HB=220 in urma tratamentului termic de călire si revenire joasă, se recomandă ca materialul din care este confecţionată scula să aibă o duritate mai mare decăt a materialului piesei prelucrate. Unul din materialele care

îndeplineşte aceste conditii este oţelul rapid , care în urma tratamentului

termic de recoacere, de înmuiere la o temperatură de 800... C poate atinge

o duritate HB=240...300.

CAPITOLUL 3

Stabilirea parametrilor geometrici funcţionali optimi ai sculei.

Burghiul elicoidal.

Fig.1

a. Unghiul ω al canalelor elicoidale se execută pentru a imprima tăişurilor aşchietoare valori pozitive unghiului de degajare, precum şi a permite evacuarea uşoară a aşchiilor. Valoarea sa diferă de la un punct la altul de pe tăiş, fiind maximă la exterior şi minimă la nivelul diametrului miezului burghiului.

Fig.2

, pentru diametrul mediu; (1)

, pentru diametrul exterior; (2)

(3)

Unghiul de degajare , măsurat într-un plan paralel cu axa burghiului şi care

cuprinde direcţia mişcării principale de aşchiere, este egal cu ω în acelaşi punct, rezultând relaţia:

(4)

Rezultă că valoarea lui diferă de la un punct la altul de pe tăiş, fiind maximă

la exterior şi minimă spre centru.b. Unghiul de atac K

Din triunghiul TMS1, rezultă relaţia:

(5)

Pentru un punct M1 aflat pe raza R exterioară a burghiului, rezultă relaţia, în

care reprezintă unghiul pe care-l face planul de bază constructiv axial al

punctului exterior M cu proiecţia tăişului principal pe planul frontal.

(6)

Prin împărţirea celor două relaţii de mai sus, rezultă relaţia:

(7)

Din triunghiul dreptunghic OQM rezultă relaţiile (8) şi (9), în care este raza

miezului burghiului, iar R este raza punctului M.

(8)

(9)

Unghiul de atac rezultă succesiv conform relaţiilor

(10)

(11)

(12)

Rezultă că unghiul de atac scade de la valoarea K la exterior, la o valoare minimă în punctul T1 de intersecţie a tăişului principal cu cel transversal, în care Rm şi KM sunt date de relaţiile (13), respectiv (14).

(13)

(14)

c. Unghiul λ de înclinare a tăişului

Din triunghiul M rezultă relaţia (15), iar din triunghiul MP relaţia (16)

(15)

(16)

Din relaţiile (15) şi (16) rezultă relaţia (17).

(17)

Valoarea unghiului se obţine din triunghiul OQM, conform relaţiei (18).

(18)

(19)

d. Unghiul de degajare

Unghiul de degajare normal, , este legat de paremetrii constructivi

prin relaţia (20), de unde rezultă relaţia (21).

(20)

(21)

Ţinând cont că este egal cu unghiul elicei , conform relaţiei (22),se

obţine relaţia (23).

(22)

(23)

e. Unghiul de aşezare,

Unghiul de aşezare se obţine prin ascuţire, iar legea de variaţie pe care o

primeşte depinde de tipul suprafeţei realizate, care poate fi: conică, elicoidală,cilindro-circulară, cilindro-eliptică sau plană.

Fig.3

Secţionând tăişul aşchietor cu un plan normal ce trece prin punctul M, varezulta o elipsă.

(24)

Axa mare a elipsei este 2a şi coincide cu axa conului imaginar – , iar

axa mică 2b. Axa burghiului O – O este deplasată către în spate faţă de axa

conului imaginar cu valoarea K, dată de relaţia (25), în care este distanţa de

la axa conului la tăişul aşchietor, iar este diametrul miezului.

(25)

Unghiul β este dat de relaţia (26).

(26)

Ţinând cont de relaţiile (27), cunoscute, rezultă relaţiile (28).

; (27)

sau × (28)

În punctul M avem relaţiile (29).

(29)

Înlocuind relaţiile (28), (29) în relaţia (26), rezultă relaţiile (30) şi(31).

(30)

(31)

Semiaxele elipsei au valorile date de relaţiile (32).

; ; (32)

Expresia unghiului αN se obţine conform relaţiei (33).

(33)

Analiza relaţiei (33) arată că nu este constant, si primeşte valori din ce

în ce mai mari către centrul burghiului (curba 1). Dacă vârful conului imaginar

este orientat ca în Fig.4, valoarea unghiului este descrescătoare

către centrul burghiului (curba 2). Fig.4

Unghiul de aşezare αx, măsurat în plan axial, este dependent de αN şi secalculează cu relaţia:

(34)

Acest unghi interesează în procesul de aşchiere, şi ca atare, în funcţie devaloarea sa se determină unghiul de aşezare măsurat în plan normal, care urmează apoi a fi realizat prin ascuţire.

În urma trasării curbelor de variaţie ale unghiurilor constructive ale burghiuluielicoidal, Fig. 5, se pot trage următoarele concluzii:

• Unghiul ω de înclinare a canalelor elicoidale scade către axa burghiului în consecinţă, şi unghiul γx;• Unghiul de atac K scade spre miezulburghiului;• Unghiul de înclinare λ îşi păstreazăsemnul negativ, crescând în valoare absolută către centrul burghiului;

• Unghiul de degajare scade spre

miezul burghiului, unde capătă valori negative;

• Unghiul de aşezare normal primeşte legea

de variaţie în funcţie de metoda de ascuţire; pentru ascuţirea după o suprafaţă conică, unghiul α creşte către axa burghiului, dacă vârful conului imaginar este îndreptat spre vârful burghiului şi scade, dacă este îndreptat invers. Aceeaşi

variaţie primeşte şi .

Unghiul de aşezare al tăişului transversal capătă, funcţie de procedeul de

ascuţire, valori mari, cuprinse între 24° şi 40°; valorile mari ale acestui unghi sunt necesare, întrucât, odată cu creşterea unghiului αt, creşte corespunzător

şi unghiul .

Unghiul de degajare al tăişului transversal, capătă, prin diferite procedee

de ascuţire, valori foarte mici ( = -25° ÷ -45° la ascuţirea elicoidală, dublu

plană, sau dublu cilindro-eliptică şi = -55° ÷ -67°, la ascuţirea conică, cilindro-

circulară sau cilindro-eliptică).

Parametrii geometrici optimiLa stabilirea parametrilor geometrici optimi ai burghielor elicoidale, seprocedează după metodologia generală, pornind de la cerinţele de bază privindsatisfacerea maximală a criteriilor de optimizare (durabilitate, capacitatea de aaşchia cu forţe şi momente minime, la o precizie şi calitate de suprafaţă impusă), şi, ţinând totodată seama de particularităţile procesului de burghiere,

în sensul că, atât viteza de aşchiere cât şi parametrii geometrici constructivi şi funcţionali sunt variabili de-a lungul tăişului.

Unghiul optim de înclinare al canalelor elicoidale, ω, se stabileşte în funcţiede diametrul burghiului şi de materialul supus prelucrării.

Astfel, pentru diametre mari, sunt indicate valori cuprinse între 30° - 35°, la care se obţin aşchii spiralate ce se evacuează uşor, iar la diametre mici, din cauza slăbirii dintelui odată cu creşterea unghiului ω, valori cupreinse între 15°- 22°. Pentru diametre medii sunt recomandate valorile cuprinse între 20° - 25°.

Unghiul optim de înclinare al canalelor depinde şi de natura materialului deprelucrat; în acest sens, la prelucrarea oţelurilor aliate cu σr = 130 – 150 daN/

, a fontelor dure, cu HB = 250 – 350 sau la prelucrarea tablelor, pentru

evitarea ruperilor la stăpungerea piesei şi întărirea tăişului principal, se recomandă valori optime mici, ω = 10° - 18°. Valorile indicate pentru unghiul de

înclinare al elicei reprezintă şi unghiul de degajare , măsurat la periferia

tăişului principal.Stabilirea valorii optime a unghiului de vârf 2K. Unghiurile de atac 2K ale

burghielor elicoidale normale este de 118°; pentru materiale mai dure, peste

75 daN/ ,, acest unghi se alege între 130° şi 140°, iar pentru materiale cu

duritate mică, de asemenea, 133° - 140°. Aceste indicaţii nu pot fi generalizate datorită factorilor diferiţi care intervin la burghiere. Cu toate acestea, pe baza dependenţei dintre criteriile de optimalitate şi unghiul de la vârf 2K, cât şi pe baza experienţei de producţie, valorile optime ale acestui unghi depind, încea mai mare măsură, de materialul de prelucrat.

Valoarea unghiului la vârf 2K, şi legat de aceasta, forma tăişului principal,prezintă o importanţă deosebită asupra modului de comportare a sculei în timpul lucrului şi anume asupra uzurii şi durabilităţii acesteia.

Astfel se disting, în general, următoarele forme ale tăişului principal:

• Tăiş principal rectiliniu, obţinut printr-o ascuţire normală;• Tăiş principal cu două valori ale unghiului la vârf, obţinut printr-oascuţire dublă;• Tăiş principal cu trei valori ale unghiului la vârf, obţinut printr-oascuţire triplă;• Tăiş principal curbiliniu.

Tăişul principal rectiliniu prezintă avantajul simplităţii, dar şi dezavantajulunei rezistanţe la uzură şi deci durabilităţii relativ scăzute, ca urmare, în primul rând, a condiţiilor înrăutăţite de evacuare a căldurii din zona vârfurilor exterioare ale tăişurilor principale, datorate unor unghiuri ε mici, iar în al doilea rând, datorită încărcării energetice unitare maxime în această zonă a tăişului.

Tăişul principal cu două valori ale unghiului la vârf, prezintă un tăiş auxiliar,

înclinat cu un unghi 2 micşorat, = (0,6 – 0,7)K şi o lungime c = 0,5D,

asigurând o creştere de până la două ori a durabilităţii faţă de cazul tăişului rectiliniu normal, pe de o parte, datorită micşorării compensatoare a grosimii

alchiei ( < ) în zona vitezelor maxime de aşchiere, iar pe de altă parte,

datorită măririi corespunzătoare a unghiului de vârf a tăişului principal ( > ε)

şi îmbunătăţirii condiţiilor de evacuare a căldurii în această zonă.Tăişul principal cu trei valori ale unghiului de vârf şi tăişul curbiliniu prezintă

avantaje şi mai pronunţate în ce priveşte rezistenţa la uzură, durabilitatea şi deci productivitatea burghielor elicoidale, dar prezintă unele greutăţi de ordin tehnoligic; aceste dificultăţi pot fi eliminate prin ascuţiri după procedeul cilindro-eliptic, cu racordarea tăişului principal cu faţeta, printr-o suprafaţă toroidală eliptică, prin compunerea a numai trei mişcări de lucru.

Forma tăişului principal cu două valori pentru unghiul de atac se recomandăa fi folosită pentru burghie cu diametrul peste 10 mm, de asemenea, şi forma cu trei valori ale unghiului de atac. Pentru diametre mai mici de 10 mm, se recomandă forma simplă a tăişului principal. În ce priveşte forma curbilinie, se recomandă în cazurile în care se impun condiţii speciale cu privire la calitatea suprafeţei, iar materialul de prelucrat prezintă proprietăţi de prelucrabilitate ridicate.

Unghiul de aşezare optim , considerat la diametrul exterior al burghiului,

este cuprins între 8° şi 14°. Valorile mai mari ale unghiului de aşezare suntrecomandate pentru burghiele de diametre mai mici, precum şi în cazul prelucrării materialelor cu caracteristică plastică şi duritate redusă. Creşterea exagerată însă a unghiului α, pe lângă faptul că nu antrenează o scădere

sensibilă a momentului şi forţei de burghiere, determină o micşorare a rezistenţei termomecanice a tăişului, cu efect negativ asupra durabilităţii.

CAPITOLUL 4

Stabilirea prin calcul a regimului de aschiere si calculul consumului specific de scule.

Consumuri de scule aschietoare.

In cazul burghierii, uzura se produce pe portiunea detalonata, pe canal si la colt. Ascutirea burghielor se face prin indepartarea unui strat de material in sens axial. Valoarea uzurii este influentata de adancimea gaurii. Astfel, aceasta crescand, evacuarea aschiilor este mai greoaie, patrunderea lichidului de racire mai grea, creste frecarea fatetei pe peretii gaurii. Valoarea totala a stratului indepartat prin reascutiri este limitat de lungimea utila a burghiului. Avandu-se in vedere variatia mare de lungimi, in normele de fata s-a calculat durabilitatea burghiului pentru 10 mm parte aschietoare.

Pentru durabilitatea totala insa , se va tine seama ca lungimea indepartataprin aschiere sa se calculeze cu relatia:

l=0.7L

unde:

l-marimea maxima admisibila indepartata prin reascutiri;

L-lungimea utila a burghiului.

S-a avut de asemenea in vedere , marimea durabilitatii intre doua ascutiri in functie de cresterea diametrului si materialului de prelucrat.

l=0.7×L=0.7×156=109.2 mm

Perioada durabilitate intre doua ascutiri al unui burgiu cu diametrul de φ8 este de 18 ore pentru prelucrarea unui otel aliat.

Durabilitatea in cazul unui burghiu elicoidal din otel rapid.

Dimensiuneaburghiului.

Marimea stratului

indepartat la o reascutire.

Numarul de ascutiri

pentru 10 mm lungime utila.

Durabilitatea pentru 10 mm

in ore.

Consumul de scule la 1000 ore timp de

baza.otel otel otel otel

φ8- φ25 1.3 7 2 1.82K

CAPITOLUL5

Calculul cinematic si dinamic al burghierii.

Calculul cinematic( regimul de aschiere).

Din punct de vedere cinematic burghierea se caracterizeaza prin:

avansul de lucru a(s) [mm/rot] viteza de aschiere v [m/min]

Adancimea de aschiere se determina cu relatia:

t= [mm]

t= =4 mm

Pentru OLC45 =62

s = =0.047× ×0.8=0.13 mm/rot

In tabelele urmatoare sunt afisate valorile coeficientilor: , , , , si Materialul de prelucrat

Valoare HB Cs

Oteluri aliate HB<160 0.063Oteluri aliate HB=160-240 0.047Oteluri aliate HB=240-300 0.038Oteluri aliate HB>300 0.028

Fonte HB<170 0.097Fonte HB>170 0.058

Neferoase moi 0.130Neferoase tari 0.097

Material nv Cv CF CM

OLC cu HB<155 0.9 0.30 1.50 0.80Oteluri aliate 0.9 252 1.80 0.96

OCS cu HB=155-340 0.9 270 1.65 0.87

OCS inalt aliate siaustenitice

0.9 1.15 100 40

Raportul Lg/D 3 4 5 6 7 8 9 10 Coeficientul Kv 0.9 0.8 0.7 0.65 0.6 0.56 0.53 0.5

Valorile coeficientilor Cv si Kv sunt date in tabelele anterioare (2.4.II. si 2.4.III.), iar cele ale exponentilor se aleg din tabelele urmatoa-re : Diametrul burghiului m

D ≤ 10 mm 0.2 0 0.7 0.65 0.125 D > 10 mm 0.2 0 0.5 0.40 0.125

Diametrul burghiului m

D ≤ 10 mm 0.2 0 0.75 1.65 0.75 D > 10 mm 0.2 0 0.7 1.65 0.75

Diametrul burghiului m

D ≤ 10 mm 0.2 0 0.8 2.0 0.70 D > 10 mm 0.2 0 0.8 2.0 0.70

v= = =0.12m/min

Forta si momentul la prelucrarea gaurilor:

Forta axiala

-la burghiere : [daN]

Momentul de rasucire

-la burghiere: [daN/mm]

unde:

, , , , , , , -sunt coeficienti tabelati care se aleg

in functie de materialul de prelucrat, materialul burghiului si diametrul acestuia.

HB-duritatea materialului prelucrat;

a) In cazul nostru:

=1.8

=1.65

=0.75

=0.75

=1.8× × × =688.1

b) In cazul nostru

=0.96

=2

=0.8

=0.7

=0.96× × × =523.96 [daN/mm]

Verificarea avansului tehnologic la burghiere:

a) Verificarea la conditia de rezistenta la solicitari compuse:

s [mm/rot]

in care:

- =210 :rezistenta de rupere la intindere a otelului rapid

tratat termic;

-c= coeficient de siguranta: c=2.5- la prelucrarea otelului;

0.13

0.13 0.26 [mm/rot.]

b) Verificarea la conditia de rezistenta la flambaj:

s

in care:

-forta la flambaj;

-coeficient de siguranta la flambaj; 4

E- modulul lui Young E=2.1×

– lungimea de flambaj 0.7×L

=17.61

0.7×156 109.2 mm

=305.76

0.13

Calculul constructiv al burghiului.

Elementele constructive ale burgielor elicoidale sunt in principal diametrul exterior, lungimea partii active, diametrul miezului, latimea fatetelor, diametrul spatelui dintilor, profilul si dimensiunile canalelor pentru evacuarea aschiilor, forma si dimensiunile cozii burghiului.

Diametrul exterior al burgiului se ia egal cu diametrul nominal al gaurii de prelucrat prevazand abaterea superioara zero si abaterea inferioara negativa. Pentru un burghiu de φ8 valorile limita ale abaterilor sunt -0.022 si -0.036. Pentru reducerea frecarilor fatetelor cu suprafata prelucrata se executa o conicitate inversa , cu valori diferite, dupa diametrul burghiului.

Conicitatea inversa se poate realiza la burghiele cu coada cilindrica in doua variante : burghiul se executa cu conicitate inversa constanta de la varf pana la extremitatea cozii sau se executa cu conicitate inversa numai la partea activa ( pe fatete), iar coada se executa cilindrica, cu diametrul minim al fatetelor (executia normala).

Diametrul spatelui dintilor d, se determina in functie de diametrul exterior

prin relatia: , in care este inaltimea fatetei elicoidale si in cazul

nostru =0.1d.

=0.8 mm

=7.84mm

Lungimea partii active a burghiului l1 trebuie sa fie mai mare decat adancimea gaurii de prelucrat pentru a se putea evacua aschiile. Se recomanda in mod egal lungimea partii active sa fie egala cu adancimea gaurii de prelucrat plus de trei ori diametrul burghiului . Se admite ca lungimea activa sa fie mai mare ( 10...20)d in cazul burghielor care lucreaza montate in capete multiaxe, cu bucse de ghidare etc.

Lungimea totala a burghielor elicoidale L este impusa de diferite conditii de lucru posibile, pentru o utilizare universala si are valori mari care duc la micsorarea rigiditatii si performantelor existand pericolul ruperii.

In fabricatia de serie si masa existand tendinta de a se folosi burghie cu lungime mica mai rigide si mai sigure, care pot fi exploatate la regimuri intensive.

Fatetele elicoidale f asigura burghielor elicoidale o buna ghidare si stabilitate in lucru si de asemenea contribuie la marirea preciziei gaurilor prelucrate. Dimensiunile mari ale fatetelor pot conduce la intensificarea frecarilor, aparitia depunerilor si uzurii premature a fatetelor. Micsorarea latimi fatetelor determina marirea presiunii de contact si intensificarea corespunzatoare a uzurii. Valorile recomandate pentru latimea fatetelor ( STAS R 1370-74 ) sunt conform rapoartelor urmatoare: f/D=0.2.....0.1 pentru burgie cu d=1...13 mm.Pentru d=8 mm, f=0.85 0.12

Diametrul miezului burghiului se stabileste in functie de diametrul

exterior ca o parte din acesta ,raportul /d fiind mai mare la burghiele de

diametre mici pentru marirea rezistentei lor. Pentru proiectare se recomanda determinarea diametrului miezului ( STAS R 1370-74 ) folosind rapoartele:

/d=0.18.....0.16 pentru burgie cu d=2...15mm

=0.18×d=8×0.18=1.44 mm

Profilul canalelor pentru evacuarea aschiilor se stabileste pe baza urmatoarelor criterii: asigurarea rezistentei si rigiditatii burgiului , realizarea unor spatii suficiente pentru cuprinderea si evacuarea aschiilor, asigurarea formei rectilinii a taisurilor principale pentru o valoare data a unghiului K. De asemenea determinarea grafica si analitica a profilului frezei cu care se executa canalul fiind greoaie. In practica se utilizeaza un calcul simplu bazat pe coeficienti prin care se ia in considerare influentele diferitilor factori ca unghiul de atac, grosimea miezului, diametrul frezei.Valori recomandate pentru unghiul de inclinare al canalelor ω :

Diametrul burghiului

Oteluri si fonte normale

Fonte dure Aluminiu si aliaje de Al, Cu

Bronz, alama

pana la 0.6 16 - - -0.6…..1 19 - - -

1.0…..3.2 20….22 10 25 123.2…..5 23….24 11 30 135…….10 25….27 12 35 1510…...20 28….29 13 35 1620…...30 30….31 14 40 1730…...40 31….32 15 40 18peste 40 32….35 16….18 45 20

Adopt ω=25˚

Valori recomandate ale unghiului la varf 2κMaterialul de prelucrat

Oteluri si fonte normale

Oteluri si fonte dure

Cupru sitabla de otel in pachete

Alama si bronz

Aluminiu si babit

Tabla dealuminiuin pachete

2κ 116…120 130…135 125 130 130…140 100…110

În Fig. 6 se prezintă profilul frezei, în care elementul constructiv capătă valori conformrelaţiilor (35) – (37), în care coeficientul Ck1determină influenţa unghiului K asupra profiluluifrezei, coeficientul Cd ţine seama de influenţadiametrului miezului burghiului, relaţia (38), iarcoeficientul Cf indică influenţa exercitată dediametrul frezei asupra profilului acesteia, relaţia

(39).

mm (35)

mm

(36)

Coeficientii , , se determina cu expresiile:

(37)

Din tabele se aleg in functie de materialul de prelucrat: = , 𝜔=

mm

mm

mm (38)

(39)

-diametrul frezei in mm;

-diametrul burghiului in mm;

-diametrul miezului burghiului in mm.

Raza R2 se determină cu relaţia (14.40), în care CK2 este dat de relaţia (14,41)

mm

0.075

Lăţimea frezei este dată de relaţia (14.42), în care ϕ 10°.

Înălţimea profilului dintelui este dată de relaţia:

Stabilirea tipului de pozitionare fixare a burghiului.

Fixarea pe coada conica cu antrenor.Acest sistem de fixare si antrenare se utilizeaza la burghie elicoidale, adancitoare, alezoare etc. Antrenarea se realizeaza datorita momentului de frecare care se creaza pe partea conica, ca urmare a existentei fortei axiale de

aschiere. Conditia de antrenare este ca momentul de frecare sa fie mai

mare decat momentul maxim ce apare in procesul de aschiere , adica

.

Din schema simplificata a fortelor si momentelor care actioneaza asupra cozii conice rezulta:

unde:N-forta normala rezultata pe suprafata conica;𝜇- coeficientul de frecare, otel pe otel (𝜇=0.096)

-diametrul maxim al conului;

-diametrul minim;

-diametrul mediu.

= = =10.6 mm

Proiectand fortele pe directie axiala rezulta:

sau

N=

Facand inlocuirile se obtine:

Deoarece intre coada conica a sculei si alezajul conic de fixare nu exista un contact perfect, in relatia de calcul a momentului de frecare se introduce o corectie, care tine seama de abaterile uzuale dintre unghiul cozii si al locasului astfel relatia devine:

Tinand seama de conditia de dependenta dintre cele doua momente,

.=>rezulta relatia de dimensionare a conului cozii sculei

aschietoare:

Cozile conice se construiesc fie cu con Morse, fie cu con metric.

Conurile Morse de baza sunt in numar de sapte, si anume de la 0 la 6.Dimensiunimm

Simbolizarea conului Morse0 1 2 3 4 5 6

Conicitate 0,05205 0,0498 0,04995 0,05020 0,05194 0,05263 0,05214D 9,045 12,065 17,780 23,825 31,267 44,399 63,348a 3 3,5 5 5 6,5 6,5 8D1 9,2 12,2 18 24,1 31,6 44,7 63,8d 3 6,1 9 14 19,1 25,2 36,5 52,4

d 3max 6 8,7 13,5 18,5 24,5 35,7 51

l 3 56,5 62 75 94 117,5 149,5 210

l 4 59,5 65,5 80 99 124 156 218

b 3,9 5,2 6,3 7,9 11,9 15,9 19c 6,5 8,5 10 13 16 19 27e max 10,5 13,5 16 20 24 29 40

Rmax 4 5 6 7 8 10 13r 1 1,2 1,6 2 2,5 3 4

Numarul conului ales este 1 rezulta

Daca se admite pentru unghiul conului drept valoare medie 𝜃=1˚30’ atunci avem:

unde:

Stabilirea schemei de ascutire la burghiele elicoidale.

Ascuţirea burghielor elicoidale constă în generarea suprafeţelor de aşezare şiare drept scop imprimarea următoarelor calităţi părţii aşchietoare:• un unghi de aşezare crescător, de la exterior spre miezul burghiului;• geometrie convenabilă a burghiului în zona tăişului transversal;• calitate superioară a suprafeţelor de aşezare;În practică, sunt utilizate următoarele metode de bază pentru ascuţireaburghielor elicoidale:• Ascuţirea după o suprafaţă conică;• Ascuţirea după o suprafaţă cilindrică circulară; Fig. 7• Ascuţirea după o suprafaţă elicoidală;• Ascuţirea după o suprafaţă plană dublă;• Ascuţirea după o suprafaţă cilindro-eliptică.Procedeul de ascuţire după o suprafaţă conică, Fig. 7 (Bancroft-Washborne-Stock), este cel mai cunoscut şi se caracterizează prin faptul că faţa de aşezare a burghiului rezultă de formă conică, ce se obţine prin mişcarea de rotaţie 1 a sculei abrazive, mişcarea de avans oscilator 2 aburghiului în jurul axei conului după care seface ascuţirea, mişcarea de avans pe adâncime 3 în lungul axei burghiului şi mişcarea 4, de oscilare frontală a sculei pentru uniformizarea uzurii. Unghiul de aşezare α > 0 se obţine datorită dezaxării cu valoarea K a axei sculei faţă de axa conului imaginar după care se face ascuţirea (pentru valoarea K = 0, ar rezulta şi α = 0).Din Fig. 7 se poate deduce, de asemenea, că detalonarea la periferie va rezulta mai mică decât la tăişul transversal, deoarece curbura suprafeţei conului creşte spre vârf, în consecinţă şi unghiul primeşte aceeaşi variaţie. Fig. 8Ascuţirea după o suprafaţă conică se poate realiza şi conform Fig. 8

(procedeul Weiseker). Specific acestui procedeu este faptul că axa burghiului face un unghi drept cu axa conului imaginar după care se realizează ascuţirea şi, ca atare, executând mişcarea de oscilaţie 2, descrie un con. La această metodă,variaţia unghiului α este descrescătoare către axa burghiului.Ascuţirea după o suprafaţă circulară, Fig. 9 În cazul în care axa dependulare a burghiului este paralelă cu suprafaţa frontală a discului abraziv, faţa deaşezare a sculei rezultă cilindrică-circulară, iar unghiul de aşezare este constant dealungul întregului tăiş. Mişcările de lucru sunt aceleaşi ca şi la procedeele conice.Ascuţirea după o suprafaţă elicoidală, Fig. 10, Fig. 11.Se poate realiza după procedeul Oliver sau Spiropoint-Cincinati, caracterizatprin faptul că faţa de aşezare a burghiului rezultă ca urmare a cinci mişcări de lucru:1) Mişcarea principală de aşchiere;2) Mişcarea de avans de rotaţie continuă în jurul axei proprii;3) Mişcarea de avans pe adâncime;4) Mişcarea planetară sau de ascilaţie a discului pentru uniformizarea uzurii;5) Mişcarea de avans de detalonare, imprimată discului abraziv (atâteacurse pe rotaţia burghiului câte tăişuri principale are acesta; de obicei z=2).

Fig. 9 Fig. 10

Fig. 11

Unghiul de aşezare ce se obţine este crescător spre centru, datorită legii demişcare imprimată discului abraziv (mişcarea 5) şi poziţiei burghiului în raport cu axa sculei aşchietoare. Fig. 12Procedeul de ascuţire dublu plan, Fig. 12Se caracterizează prin faptul că faţa de aşezare se compune din două suprafeţe plane intersectate, zona centrală a părţii aşchietoare rezultând de formă piramidală autocentrantă, obţinându-se simplu, prin

copierea directă a formei plane a suprafeţei active a discului abraziv pe faţa de aşezare a sculei.

Ascuţirea după o suprafaţă cilindro-eliptică, Fig. 13. Se caracterizează prin aceea că faţa de aşezare face parte dintr-un cilindru cu secţiune normalăeliptică, sau este compusă din doi cilindri eliptici intersectaţi, zona centralărezultând de formă piramidală, autocentrantă, mărginită de patru suprafeţe cilindroeliptice.

Mişcarea de rotaţie principală, A, Fig. 13, este realizată de corpul abrazivîn jurul axei proprii, conţinută într-un plan Q, înclinat cu unghiul a în raport cudirecţia avansului longitudinal B. Axa sculei abrazive este, de asemenea, înclinată cu un unghi, b, în raport cu planul determinat de axa burghiului şi direcţia avansului,B.Cea de a treia mişcare de lucru este mişcarea de avans pe adâncime, C.Suprafaţa activă a sculei abrazive are o formă hiperboloidală de rotaţie cu opânză, fiind generată iniţial de un diamant amplasat în locul burghiului, cu vârful pe axa acestuia şi care execută mişcarea de avans rectiliniu B.Prin mişcarea rectilinie B a burghiului în raport cu scula aşchietoare, elipsele

de proiecţie ale muchiei interioare, şi a celei exterioare, , vor genera doi

cilindri eliptici intersectaţi, din care va face parte faţa de aşezare a burghiului. Dacă diferenţa dintre diametrul interior şi cel exterior ale sculei de tip oală este mică, pe măsura uzurii va apare o singură curbă generatoare continuă,

intermediară, , care va genera cilindrul eliptic CE al feţei de aşezare a

burghiului.Dacă se urmăreşte o ascuţire cu vârf piramidal autocentrant, diferenţa dintre

elipsele şi trebuie să fie cât mai mare, scop în care se pot folosi două

corpuri abrazive tip oală, concentrice. Acest tip de ascuţire are avantajul simplităţii cinematice, în raport cu procedeele anterioare prezentate, excepţie făcând ascuţirea dublu-plană, astfel încât necesită doar trei mişcări de lucru, burghiele având însă calităţi aşchietoare superioare.

CAP.3 PROIECTAREA UNEI BROSE ROTUNDE

Cap. 3.1 Alegerea materialului sculei si tratamentul termic

Pentru partea activa a broselor se recomanda folosirea urmatoarelor oteluri: oteluri slab aliate C15, MCW 14 si oteluri bogat aliate C120Rp3 si Rp4. Cand este posibil, in cazul broselor plane sau cilindrice de dimensiuni relative mari, partea activa se poate executa (demontabil sau nedemontabil) din amestecuri de carburi metalice sinterizate, marcile K30, K40, K100 pentru pelucrarea otelurilor. Celalalte elemente, cand brosa nu este monobloc, se executa din otel de constructie nealiat sau slab aliat.

Cap. 3.2 Parametrii geometrici ai partii aschietoare

3.2.1 Brose

Brosarea este o operatie de prelucrare prin aschiere a unor suprafete interioare si exterioare cu o scula de mare productivitate numita brosa. Brosa poate fi considerata ca fiind formata din mai multe cutite de rabotat, asezate succesiv (vezi figura 3.2.1.1).

Figura 3.2.1.1

Avansul este realizat prin suprainaltarea dintilor cu o distanta “a” fiind necesara numai o miscare principala, rectilinie alternative, procesul de brosare este foarte simplu.

3.2.2 Unghiul de asezare ( α ) :

Unghiul de asezare α se poate lua intre 2º si 4º pe partea de aschiere si de 0º30´ pana la 1º pe partea de calibrare, in functie de clasa de precizie a prelucrarii. Valorile mai mici se iau pentru o precizie mai mare.2.3 Ungiul de degajare ( Γ ) :

Unghiul de degajare γ se ia in functie de materialul prelucrat din tabelul 3.2.I. Tabel 3.2.I

Materialul de prelucrat Γ, grade

Otel cu valoarea

rezistentei la rupere

pana la 60 daN/mm 2 15 – 18

60 - 100 12 – 15

peste 100 8 – 10

Fonta cu duritate HB pana la 150 8 – 10

peste 150 4

Aluminiu 12 - 15

Bronz 0 – 5

Compozitie pentru lagare 10 – 15

Cupru 15

Alama moale 6

fragila 2

In STAS 8040 – 67 sunt date conditiile tehnice de calitate pentru brosele de finisare a butucilor canelati cu profil unghiular sau evolventic.

3.3. Procesul tehnologic de fabricatie a brosei

Constructiv, cea mai complexa este brosa pentru prelucrari interioare actionata prin tragere. Ea este formata din urmatoarele parti componente: coada brosei de lingime lcd , partea activa a brosei de lungime lactiv , partea de ghidare posterioara l6 si partea de rpindere posterioara l7.

Coada brosei l cd este formata din: partea de ghidare l1, partea gatuita (redusa sau gatul brosei) l2, conul de ghidare l3, si partea de ghidare din fata l4.

Partea active a brosei lactiv este formata din partea de aschiere las si o parte de calibrare lc..

Fig. 3.3.

Partea de ghidare posterioara l6 se mai numeste si partea de conducere din spate. Partea de prindere posterioara l7 este propie broselor folosite la masinile de brosat semiautomate sau automate. La alte constructii ea lipseste. 3.3.1. Coada brosei : De lungime lcd, are in componenta partea de prindere (l1), gatul (l2), conul de ghidare (l3),si partea de ghidare din fata (l4). In cazul dornurilor de brosare, coada este formata numai din ultimele doua elemente (l3 si l4). Partea de prindere l1 serveste la realizarea legaturii brosei cu dispozitivul de rpindere al masinii de brosat. Constructiv si functional apar doua variante: cazul broselor pentru prelucrari interioare si cel al prelucrarilor exterioare. In cazul broselor pentru prelucrari interioare partea de prindere poate fi cilindrica sau prismatica. In cazul constructiei cilindrice (fig.3.3.1.1) , diametrul d1 este mai mic cu 0,5 …1 mm decat diametrul d4 al partii de ghidare din fata.

Fig. 3.3.1.1

Prinderea brosei in interior in dispozitivul masinii se poate face: prin zavorare cu falci (came), sau cu pana transversal (figura 3.3.1.2)

Fig. 3.3.1.2

Constructia si dimensiunile cozilor cilindrice in dispozitive cu falci sunt standardizate in STAS 7991 – 83. In figura 3.3.1.2. este reprezentata partea de prindere cilindrica, cu asigurare de rotire, pentru d1 = 4…..18 mm si care este folosita pentru masinile de brosat orizontal. Dimensiunile constructiei din figura 3.3.1.3 sunt date in tabelul 3.3.I

Fig. 3.3.1.3

Tabel 3.3.I

α 20 30 30 30 30 30

r2 1.6 2.5 2.5 4 4 6.3

r 1

0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.8

l8 19 25 32 40 52 56

l7 125 140 160 200 220 280 320

l6

12 16 20 25 32 36 40

l5

32 40 50 63 70 80 100

l4

25 32 40 50 63 70 80

l3

140 160 180 210 240 280 320

l1 180 200 220 250 280 320 360

c AL

- 0.032- 0.059

- 0.040- 0.073

- 0.050- 0.089

-0.072-0.126

N 17

18.7

5

21.5

24 27.5

31 34.5

39 43.5

48.6

53 61 69.5

78.5

87

d4

AL

0-1

0-2

N 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100

d3

19.7

21.7

24.7

27.6

31.6

35.6

39.5

44.5

49.5

55.5

62.5

69.4

79.4

89.2

99.2

d2

AL

-0.095-0.205

-0.110-0.240

-0.120-0.280

-0.150-0.340

N

15 16 19 21 24 27 30 34 38 42 48 53 60 68 75

d1

AL

-0.065-0.098

-0.080-0.119

-0.100-0.146

-0.120-0.174

N

20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100

N- nominal

AL- abateri limita

Fig. 3.3.1.4

Dimensiuni ale partii de prindere Tabel 3.3.II

d1 d3 d4 a b1 l1 l2 l4 l5

N AL N AL N AL

4 -0.020

-0.038

3.8 4 2 -0.06

-0.12

3.7 -0.03

-0.06

100 16 0.6 90

5 4.8 5 3 4.6

5.5 5.3 5.5 3.3 5.1

6 5.8 6 4 5.6 1

7 -0.025

-0.047

6.8 7 4.2 -0.07

-0.14

6.5 -0.01

-0.078 7.8 8 5 7.5

10 9.8 10 6 9.5 120 20 8 110

12 -0.032

-0.059

11.7 12 8 -0.08

-0.17

11.5 -0.05

-0.0914 13.7 14 8 13.5

16 15.7 16 10 -0.09

-0.2

15.5

18 17.7 18 12 17.5

Fig. 3.3.1.5

Pentru diametre d1 = 12…100 mm, tot pentru masini de brosat orizontale, partea de prindere este prevazuta cu asigurare la rotire si fara asigurare la rotire. Pentru masini de brosat verticale, in cazul broselor cu d1 = 4…..18 mm, partea de prindere are forma ca in figura 3.3.1.5,iar dimensiunile rezulta din tabelul 3.3.II. Pentru masini de brosat verticale, pentru brose cu d1 = 20…..100 mm, partea de prindere are forma reprezentata in figura 3.3.1.4 cu asigurare de rotire si fara asigurare de rotire , dimensiunile sunt date in tabelul 3.3.I.

3.4.Stabilirea prin calcul al regimului de aschiere

3.4.1. Adancimea de aschiere La brosarea gaurilor rotunde: t = D-d / 2 [mm]; .(A) La brosarea gaurilor canelate: t = D-d / 2 [mm]; (B) La brosarea canalelor de pana: t = t1- 0,5·(D+√D2-d2); (C). in care D – diametrul final al gaurii sau canelurilor, in mm; d - diametrul initial al gaurii sau canelurilor, in mm t1 - dimensiunea finala a canalului de pana, in mm.

3.4.2Avansul sau suprainaltarea pe dinte Sd se calculeaza cu relatiile: Pentru brosarea gaurilor rotunde sau canelate: Sd = CS·Dx

S [mm]; (D) Pentru brosarea canalelor de pana: Sd = Cs · bx

S [mm]; (E) In care b – latimea canalului de pana, in mm; Valorile coeficientilor CS si ale exponentilor XS sunt date in tabelul 3.4.I

Materialul de prelucrat Brose rotunde Brose pt. canal pana Brose pt. caneluri

Cs xs Cs xs Cs xs

Otel бr =45-60 daN/mm2 0.015 0.40 0.021 0.50 0.010 0.6

Otel бr= 61-80 daN/mm2 0.012 0.018 0.009

Fonta cenusie 0.009 0.53 0.023 0.60 0.018 0.5

Bronz 0.004 0.65 0.022 0.013

Compozitie pt. lagare 0.005 0.023 0.015

Tabel 3.4.I

3.4.3 Viteza de aschiere la brosare se determina cu relatia: v= Cv··Kmv / Tm ·Sd

xv [m/min]; (F) in care: Cv – este coefficient care depinde de proprietatile mecanice ale materialului prelucrat, de tipul brosei si de calitatea materialului sculei. Pentru brose din otel rapid Rp3, valorile coeficientului Cv si ale exponentilor din relatia (F) sunt date in tabelul 3.4.II; Sd - avansul pe dinte, in mm, egal cu grosimea aschiei nedetasate, a; T - durabilitatea brosei in minute de timp de baza. Se recomanda T=100-480min, in functie de complexitatea brosei; Kmv – coefficient de corectie, in functie de maerialul sculei.Pentru brose din otel rapid Rp3 se ia Kmv=1,0 iar pentru brose din otel aliat de scule, ex: VMoC120 , se ia Kmv=0,72; m,xv – exponentii durabilitatii si ai avansului pe dinte. Pentru brose din otel rapid, v=1,5 – 2 m/min, in cazul prelucrarii aliajelor refractoare si v=0,7 – m/min la prelucrarea aliajelor de titan. Pentru brose cu placute din carburi K40,, v=2-3,5 m/min.

Tabel 3.4.II

Materialuldeprelucrat

Proprietati mecanice Tipul broseiDuritate Rezistenta

la rupereRotund Pentru caneluri Pentru canal

de panaValorile coeficientilor si exponentilorHB σ r Cv m xv Cv m xv Cv m xv

OLC 45STAS 880-80

- 45-50 16.8 0.6 0.6 15.5 0.6 0.75 9.8 0.8 1.4

OLC 45normalizat

- 51-60 15.5 0.6 0.6 14 0.6 0.75 8.8 0.8 1.4

40Cr10recopt

- 45-55 15.5 0.6 0.6 14 0.6 0.75 8.8 0.8 1.4

15Cr08recopt

- 40-47 15.5 0.6 0.6 14 0.6 0.75 8.8 0.8 1.4

13CrNi30 - 40-47 15.5 0.6 0.6 14 0.6 0.75 8.8 0.8 1.4OLC 45laminat40Cr10Normalizat15Cr08normalizat

-

61-72

56-64

50-60

11.2 0.6 0.6 10.2 0.6 0.75 6.3 0.8 1.4

13CrNi30normalizat40Cr10imbunatatit15Cr08imbunatatit13CrNi30imbunatatit

-

80-92

80-92

72-80

72-80

9.8 0.7 0.8 7.7 0.5 0.6 4.8 0.8 1.4

Fontacenusie

160-180 - 14 0.5 0.6 17.5 0.5 0.6 6.1 0.6 0.95190-215 - 11.5 14.7

5.1

Forta totala de brosare se determina cu relatia: Ft = Fz · zc · KF [daN]; (G)In care Fz – forta de aschiere pe un dinte sau pe o centura (la brose rotunde sau canelate); zc - numarul dintilor (centurilor)brosei, aflati simultan in contact cu materialul pelucrat Kf – coeficientul global de corectie. Forta Fz este data de relatiile: Brose rotunde: Fz = CF· D· Sd

xF [daN]; (H) Brose de canelat: Fz = CF· b· n· Sd

xF (I) Brose pentru canal pana: Fz = CF· b· Sd xF (J).

Valoarea coeficientilor si exponentilor CF , x F se aleg din tabelul 3.4.III

Tabel 3.4.IIIMaterialuldeprelucrat

Rezistentalarupere

Brose cilindrice

Brose pentrucaneluri

Brose pentrucanale depana

Exponentulavansului

C F C F C F x FOLC 45recopt

45-50 700 212 177 0.85

OLC 45normalizat

51-60

762 230 202 0.8540Cr10Recopt13CrNi30recopt

45-55

OLC 45laminat40Cr10 si13CrNi30normalizat

61-72

56-64842 284 250 0.85

OLC 45laminat40Cr10 si13CrNi30imbunatatit

80-92

1000 315 282 0.85

Fonta 160-180 300 152 115 0.75

In care CF este un coeficient care depinde de natura materialului prelucrat. Sd- avansul pe dinte al brosei, in mm; xF - exponentul avansului; D – diametrul brosei, in mm; b - latimea canalului de pana sau a canelurii,in mm; n - numarul de caneluri. Numarul dintilor aflati simultan in contact cu materialul prelucrat se determina cu relatia : Zc = L1 / p + 1 (K) In care L1 – este lungimea portiunii de brosat,in mm; p - pasul dintilor brosei Coeficientul global de corectie KF este dat de relatia: KF = Kh · K1 · Kα · Kγ (L) In care Kh este coeficientul de corectie care tine seama de starea muchiilor aschietoare ale dintilor brosei; K1 - ia in consideratie conditiile de racire;

Kα –tine seama de valoarea unghiului de asezare al dintilor brosei; Kγ – tine seama de valoarea unghiului de degajare al dintilor brosei. Conditiile in care s-au determinat valorile coeficientilor din relatiile (J, L) sunt prelucrate cu brosa ascutita, unghiul de degajare γ =10 ….. 12º , unghiul de asezare α = 2º si raciere cu ulei sulfatat. Pentru alte conditii de lucru se folosesc valorile din tabelul 3.4.IV Tabel 3.4.IVParametrulvariabil

Conditiile de lucru Simbolul coeficientilor

Valoareacoeficientilor

Starea muchiiloraschietoare

Prelucrarea cu brosa ascutitahα = 0

Khα

1.00

Prelucrarea cu brosa uzatahα = 0.3 mm

1.15

Racire Racire cu ulei sulfatat 1.75Racire cu emulsie 10 %

Kl1.00

Brosare fara racire (la otel) 1.13Unghiul de asezare

Brose cu α = 2… 3 ْ 1.34Brose cu α < 1 ْ (la otel) Kα 1.00Brose cu α < 1 ْ (la fonta) 1.20

Unghiul de degajare

Brose cu γ = 10-12

Kγ

1.121.00

Brose cu γ = 6 – 8 1.13Brose cu γ = 0 - 2 1.25

Forta de aschiere pentru brose rotunde combinate au o parte finala de tasare - sau pentru brosa de tasare poate fi calculate cu o rotatie de forma urmatoare:

Pt = D1[Σδj – (zc-1)· Rz ·K1]·K2· K3· K4·K5; [daN] (M); In care Ft – forta totala; D1- diametrul gaurii inainte de tasare, in mm; δj - cota parte din deformatia totala de tasare,δ, care se refera la dintele de tasare cu numariul de ordine j; Rz - inltimea microneregularitatilor dupa tasare, in mm; K1...K5 – coeficientii de corectie.Relatia (M) se refera la brose prevazute cu inele sau blocuri de tasare din carburi metalice K10, K20, K30 si K40 pentru prelucrarea pieselor din oteluri, fonte, bronz si aliaje de aluminiusi pentru un raport de deformare δ/D sub 0,007(obisnuit in practica industriala).

Printre avantajele metodei se pot enumera : marirea cu 30…..50% a preciziei geometrice a alezajului si cu 1….3 clase a calitatii suprafetei prelucrate, concomitant cu marirea rezistentei la uzura a pieselor brosate.

Se considera ca precizia necesara a alezajelor brosate poate fi in clasele 2 si 3 iar calitatea suprafetei obtinute, in clasele 5…8 (chiar 9 sau 10 in unele cazuri). Deformatia totala de brosare se calculeaza cu formula:

δ= d-D1= K1· Rz +K6·δr·D1/ E [mm] (N)

in care : d- este diametrul ultimului inel de tasare. Coeficientii K1, K2 si K6 se dau in tabelul 3.4.V si depind de raportul dintre diametrul exterior al piesei.D si diametrul alezajului dupa tasare si de calitatea suprafetei obisnuita in urma tasarii (vezi figura 3.4.1.).

Tabel 3.4.V

RaportulDe/D

Valorile coeficientilor K1 si K6 la cresterea calitatiisuprafetei in urma tasarii cu K2

o clasa doua clase trei clase

K1 K6 K1 K6 K1 K61.2 2.2 1.6 2.6 2.9 3.2 4 0.31.3 2 1.2 2.3 2.8 2.7 3 0.411.4 1.8 1 2.1 1.8 2.4 2.5 0.491.5 1.7 0.9 2 1.6 2.3 2.2 0.551.7 1.5 0.76 1.8 1.4 2.1 1.9 0.652 1.4 0.67 1.7 1.2 2 1.65 0.75

2.5 1.3 0.6 1.6 1.1 1.9 1.45 0.843 1.3 0.56 1.6 1 1.8 1.4 0.894 1.2 0.53 1.5 0.95 1.7 1.3 0.94

> 6 1.2 0.5 1.4 0.9 1.6 1.2 1

Fig 3.4.1

Coeficientii K3, K4 si K5 depind de raportul de tasare si de materialul prelucrat si se dau in tabelele 3.4.VI, 3.4.VII.

Tabel 3.4.VI

δ / DValorile coeficientului K3 pentru :

otel fonte : albe, maleabilesi cenusii

bronz alama aliaje de aluminiu

pana la 0.003 630 530 460 360 350 290 2200.003…0.005 560 480 420 320 310 260 1900.005…0.007 510 430 380 290 280 230 170

Tabel 3.4.VII

δ / DValorile coeficientilor K4 si K5 pentru :

otel fonta si aliaje neferoaseK4 K5 K4 K5

pana la 0.003 1 1 1 10.003…0.005 1.2 1.1 1.1 1.050.005…0.007 1.3 1.2 1.2 1.1

Viteza de brosare si lichidele de aschiere nu influenteaza practic forta de brosare. In figura 3.4.1se arata diametrele care intra in calcul, in cazul brosei de tasare, iar in figura 3.4.2 sunt date elementele constructive ale dintilor brosei de tasare, care asigura atat evitarea taisului de depunere cat si o deformatie de tasare minima care duce la obtinerea unei calitati impuse a suprafetei.

Fig. 3.4.2.a

Fig. 3.4.2.b

In tabelul 3.4.VIII sunt date valorile elementelor constructive ale dintilor rotunjiti (fig.3.4.2.a) si conici (fig.3.4.2.b). Valorile mai mari ale coeficientilor se vor lua la prelucrarea gaurilor de diametre mai mici si pentru valori mai reduse ale deformatiei δ. Distributie suprainaltarii totale de tasare pe diferitii dinti ai unui segment al brosei se va lua dupa tabelul urmator.

Deg

rosa

re

Fini

sare

, ca

libra

re

h s r H g h s r R g h s r R g

4 4 1.5 1.5 0.8 2.5 2.5 - - - - - - - - - -4.5 4.5 1.5 1.5 0.8 3 3 - - - - - - - - - -5 5 1.5 2 0.8 3 3 - - - - - - - - - -5.5 5.5 1.5 2.5 0.8 3 3 - - - - - - - - - -6 6 1.5 2.5 0.8 3 3 2 2 1 4 4 2.5 2 1.3 4 47 5 2 3 1 4 4 2.5 3 1.3 4 4 3 2 1.5 5 58 6 2 3.5 1 4 4 2.5 3 1.3 5 5 3 3 1.5 5 59 7 2.5 3.5 1.3 5 5 3.5 3.5 1.8 5.5 5.5 4 3 2 6 610 7 3 4 1.5 5 5 4 4 2 6 6 4.5 3 2.3 - -11 8 3.5 4 1.8 7 7 4 4.5 2 6 6 4.5 4 2.3 - -12 9 3.5 5 1.8 7 7 4 4 2 8 8 5 4 2.5 8 813 10 4 5 2 8 8 4.5 6 2.3 7 7 5 5 2.5 8 814 10 4 6 2 8 8 5 6 2.5 8 8 6 4 3 11 1115 11 4 6 2 8 8 5 5 2.5 10 10 6 5 3 11 1116 12 5 6 2.5 10 10 6 6 3 10 10 7 5 3.5 11 1117 13 5 6.5 2.5 10 10 6 6.5 3 10 10 7 6 3.5 11 1118 13 6 7.5 3 10 10 7 7 3.5 11 11 8 6 4 11 1119 14 6 8 3 10 10 7 8 3.5 11 11 8 7 4 11 1120 15 7 8.5 3.5 11 11 8 8 4 12 12 9 6 4.5 - -21 16 7 9 3.5 11 11 8 9 4 12 12 9 7 4.5 - -22 16 7 9 3.5 11 11 8 9 4 12 12 9 8 4.5 - -24 18 8 8 4 16 16 9 8 4.5 16 16 10 8 5 - -25 19 8 9 4 16 16 9 9 4.5 16 16 10 9 5 - -26 20 9 10 4.5 16 16 10 10 5 16 16 12 8 6 - -28 21 9 10 4.5 16 16 10 10 5 18 18 12 10 6 - -30 22 9 12 4.5 16 16 10 10 5 18 18 12 12 6 - -

Puterea de aschiere se calculeaza cu relatia: Pe = Ft· v / 6000 [kw] (O)

in care: Ft – forta totala de brosare , in daN; V – viteza de aschiere in mm;

Timpul de baza se determina cu relatia:

tb = t· L1· K0· K1 / 1000· v· Sd· zc [min] (P)in care: t - este adancimea de brosare, in mm; L1- lungimea gaurii care se broseaza, in mm; K0- coefficient care tine seama de lungimea partii de calibrare a brosei; K1- coefficient care tine seama de cursa de intoarcere a masinii Sd – avansul pe un dinte al brosei, in mmm; zc – numarul dintilor aflati simultan in lucru.

Coeficientul K0 se poate calcla cu formula: Kc = la+lc / la (Q)

in care: la – este lungimea partii aschietoare a brosei, in mm; lc – lungimea partii de calibrare a brosei, in mm.

Cand partea de calibrare lipseste (brosarea cu mai multe brose) Kc = 1,0; de obicei brosele normale au Kc = 1,7…..1,25. Coeficientul K1 se poate determina cu relatia:

K1 = v+v1 / v1 ; (R).in care : v -este viteza cursei de lucru a brosei – viteza de aschiere in m/min; v1 – este viteza cursei de intoarcere a brosei in m/min; Pentru majoritatea masinilor de brosat existente, K1= 1,14…..1,50.