Proiectarea unui Cutit Prismatic Profilat

Cuprins:

Introducere 1. PROIECTAREA CUITULUI PRISMATIC PROFILAT

1.1 Datele iniiale.

1.2 Destinaia sculei. 1.3 Schema instalrii cuitului fa de pies i micrile lor.

1.4 Particularitile construciei cuitului prismatic profilat.

1.5 Alegerea materialului cuitului. 1.6 Alegerea dimensiunilor de gabarit i a parametrilor geometrici

a cuitului prismatic profilat. 1.7 Calculul parametrilor constructivi a profilului cuitului. 1.8 Alegerea toleranelor pentru dimensiunile principale ale cuitului 1.9 Descrierea ascuirii cuitului. 1.10 Stabilirea cerinelor tehnice pentru executarea cuitului 1.11 Descrierea fixrii cuitului. INTRODUCERE

Marea majoritate a pieselor n construcia de maini capt form i dimensiuni finale n rezultatul prelucrrii prin achiere la MU de diferite tipuri i cu diferite instrumente de achiat.

n industria Construciilor de Maini se folosete o gam larg de instrumente de achiat. Aceasta a contribuit obinerea unei productiviti mari la prelucrarea pieselor cu forme geometrice diferite. De aceea schimbarea formei pieselor, mrirea numrului de articole necesare, care necesitat proiectarea i folosirea n industrie a tipurilor noi de scule.

Alegerea sculei de achiat are loc dup alctuirea procesului tehnologic de prelucrare a piesei i depinde de destinaia i condiiile de munc, de particularitile constructive i cerinele ce li se cer. n trecut metodele de prelucrare erau puin efective, cu productivitate i precizie sczut. Acestea se bazau pe folosirea pietrei ca material pentru scul. n urmtoarele etape de dezvoltare se observ o trecere de la sculele din piatr la cele metalice. Un progres deosebit n dezvoltarea producerii sculelor achietoare s-a urmrit n timpul trecerii la prelucrarea pieselor pe M.U., datorit apariiei suporturilor.

n decursul ntregii istorii de dezvoltare a prelucrrii materialelor cu scule achietoare se acord o mare importan asupra construciei M.U. i ntregii tehnologii C.M. Trecerea la industria cu M.U. a adus la dezvoltare rapid a sculelor achietoare i proiectarea de noi tipuri scule.

La proiectarea sculelor achietoare, n prezent, se folosete calculul automatizat. Acesta reduce timpul de proiectare i crete eficiena proiectrii. Pachetele de programe, mai ales pentru sculele complexe, implic creterea calitii n proiectarea sculelor achietoare i totodat, reducerea termenului de omologare a produselor noi.

Astzi, computerele i-au ocupat locul cuvenit n practica fabricrii sculelor, fiind foarte des ntlnit n ntreprinderile constructoare de maini, cunoscnd informaiile de baz despre scul, inginerul trebuie s poat folosi programele pe calculator att pentru a proiecta, ct i pentru a exploata mai corect sculele n achierea metalelor.

n prezent, dezvoltarea construciilor de maini a adus la aceea, c sculele achietoare comandate la un productor de scule, vin la utilizator mpreun cu toate recomandrile, regimuri de achiere optime, pentru asigurarea achierii caliative i prelungirea perioadei de via a sculei, dispozitive de fixare, i toate acestea pentru a asigura o productivitate ct mai nalt.1. PROIECTAREA CUITULUI PRISMATIC PROFILAT

Reprezentarea 3-Dimensional

1.1 Datele iniiale.

Date initiale:1.Numarul de puncte

N1=6

2.Unghiul de degajare

=18

3.Unghiul de asezare

=10

4.Unghiul de corijare a cutitului

=285.Raza minima a piesei

r0=12 mm

6.Raza maxima a cutitului

R0=25 mm

Datele initiale despre piesa:

Materialul piesei: oel Y8A GOST1435-90.

Marca acestui otel ,,Y(uglerod) care indic procentajul de carbon n zecimi coninut n materialul dat.Litera ,,Aindic c oelul este din calitate superioarDin [1.,tab1.2] alegem parametrii geometrici ai sculei: pentru piesa din material oel Y8A cu caracteristicile fizico-mecanice ale sale se recomand =815;=1520;alegem =10 si =18. Determinm adincimea maxim tmax a profilului piesei:

Din [1.,tab.1.4] gsim dimensiunile de gabarit a cuitului prismatic profilat.

Pentru profilarea ciitului prezentm desenul piesei de tip,,Poanson-matricod 200-031/04 cu dimensiunile sale de gabarit:

Fig 1.1Desenul de execuie a piesei.

1.2 Destinaia sculei.

n cazul produciei n serii mari a pieselor cu lungimea redus i cu contur complicat, se trece la utilizarea cuitelor profilate. Acestea execut piesa la o singur trecere ceea ce cu cuite normale ar necesita mai multe faze, uneori chiar mai multe operaii.

Cuitul profilat asigur o productivitate nalt la prelucrarea pieselor, deoarece dup reascuire, profilul rmne neschimbat, rezult totodat i o prelucrare precis, care corespunde clasei de precizie 7-8.

n funcie de direcia avansului se deosebesc cuite tangeniale i radiale. La cuitele tangeniale sensul avansului diferitor puncte a muchiei achietoare poate atinge suprafaa de prelucrat. Cuitele cu avans axial se utilizeaz la prelucrarea profilurilor de o singur parte, care nu au caneluri i canale circulare precum i la prelucrarea suprafeelor profilate frontale.

Cuitul prismatic profilat asigur condiii de achiere bune i o precizie de prelucrare mare. La fabricarea cuitelor prismatice se folosete sudarea. Aceasta se explic prin faptul c, pentru fabricare se folosete oel rapid, acesta fiind scump, nu este folosit pentru ntreg cuitul, de accea partea achietoare este fabricat din oel rapid, iar partea de fixare se fabric din oel de construcii. Cuitele prismatice admit un numr mare de reascuiri. Acest tip de cuite se execut relative uor, n comparaie cu cuitele disc profilate. Cuitul poate fi folosit la strunguri automate 1260-4 i 1240-6.1.3 Schema instalrii cuitului fa de pies i micrile lor. Detaarea achiilor i formarea suprafeei prelucrate se petrece odat cu micarea prii achietoare a cuitului n raport cu semifabricatul prelucrat. Aici avem micarea principal i micarea de avans.

n cazul dat, micarea principal este micarea de rotaie a semifabricatului, care este fixat n arborele principal al mainii-unelte, iar micarea de avans o execut cuitul, care lucreaz cu avans radial i este fixat ntr-un dispozitiv special. Schema instalrii cuitului profilat prismatic i structura micrilor sunt reprezentate n fig.1.2.

Suprafaa de degajare a cuitului 2 este nclinat sub unghiul (, fa de axa semifabricatului 1, iar pentru a asigura unghiul de aezare a, cuitul 2 se instaleaz sub unghiul necesar chiar n dispozitivul de fixare, care este executat cu unghiul dat. Vrful cuitului 2 se instaleaz n aa fel ca s coincid cu axa semifabricatului 1. n caz c va fi mai sus sau mai jos, se pot crea condiii de deterioarare a muchiei achietoare. n timpul achierii vrful cuitului se va deplasa pe axa piesei. Iar partea de fixare trebuie s fie paralel cu axa longitudinal a semifabricatului, n caz contrar la prelucrare se va primi un con.

Fig.1.2 Schema instalrii cuitului f de semifabricat.1.4 Particularitile construciei cuitului prismatic profilat. Cuitul prismatic profilat reprezint un corp prismatic. Semifabricatul iniial pentru cuit conine doar profilul piesei, care urmeaz a fi prelucrat apoi pn la forma i dimensiunile necesare. Pe partea opus se execut un profil coada rndunicii, care este folosit la fixarea cuitului n port-cuit, iar pe una din prile frontale se execut un unghi sumar , care este suma unghiurilor de aezare a i de degajare :

desenul profilului coada rndunicii i al cuitului n general este este prezentat n fig.1.3. Muchia achietoare este profilul prii exterioare a piesei prelucrate.1.5 Alegerea materialului cuitului

n baza recomandrilor, vedem c cuitele prismatice profilate se fabric din oeluri rapide P18, P9 sau P6M5.

Cuitul n cauz este o scul de o precizie nalt i din aceast cauz materialul din care trebuie s fie executat trebuie s aib caliti bune la rectificare. Oelurile rapide se deosebesc de cele obinuite prin procentajul de elemente de aliere, pe care le conin. Ca elemente de aliere se folosete wolfram, crom, vanadiu, etc. Cifra dup prima liter, indic procentul de wolfram coninut n oelul dat, corespunztor urmtoarele cifre indic procentul celorlate elemete coninute. Procentajul nalt de elemente de aliere servete la formarea carburilor cu dispersiune mrunt, acestea formndu-se n urma reaciei cu carbonul. Carburile formate asigur o rezisten nalt la temperature nalte. Rezistena menionat atingnd valori de peste 600C i viteze de achiere V=25-50 m/min, conform [1], pag.40. Deasemenea carburile mresc duritatea oelului la recoacere. Aceste oeluri se prelucreaz bine la achiere, i pstreaz forma, deci pot fi utilizate pentru fabricarea sculelor complicate (cuite profilate, scule pentru danturare, filatare, etc.). Procentul mare de wolfram mrete i duritatea oelului pn la HRC 63-65. Cu scopul de mrire a plasticitii, un anumit procentaj de wolfram se nlocuiete cu vanadium, obinndu-se oel rapid P9 (9%V, 9%W).La alegerea materialului pentru scule ne conducem de urmtoarele cerine:

una din cele mai importante cerine fa de scule este ca duritatea sculei s fie mult mai nalt dect duritatea materialului piesei de prelucrat.

sculele trebuie s aib o precizie de 2...3 ori mai nalt dect precizia suprafeei prelucrate.

prelucrabilitate

productivitatea

costul unui kg de material ct mai redus.

Oelul rapid P18 a fost,timp ndelungat,cel mai rspndit la fabricarea sculelor.Deoarece conine un procentaj de wolfram nnalt,material dificitar pentru R.Moldova i un cost mai ridicat practic nu se mai folosete.

Pentru varianta de proiect am decis s folosesc P6M5,care se poate argumentat prin avantajele sale:este mai usor de prelucrat,viteze de achiere 40-50 m/min(t=600),uor de rectificat,cost relativ mic.

1.6 Alegerea dimensiunilor de gabarit i a parametrilor geometricia cuitului prismatic profilat. n dependen de materialul piesei, determinat,alegem unghiurile de degajare i aezare pentru materialul piesei cu caracteristicile (B =50-80 kg/mm2 i HB150-235:

Unghiul de aezare (o=8(-15( alegem (=10(

Unghiul de degajare ( o=15(-20( alegem ( =18( Parametrii cuitului i stabilim n funcie de adncimea maxim a profilului.

Tabelul 1.1Unghiul de aezare ( i de degajare (pentru cuitul prismatic pofilat.Materialul

prelucratProprietile mecaniceGeometria prii achietoare

( kgf/mm HB((

Oel Y8A45235-29010(18(

Parametrii cuitului i stabilim n funcie de adncimea maxim a profilului, desenul cuitului este prezentat n fig.1.3. Determinm dimensiunile de gabarit a cuitului prismatic n dependen de adncimea maxim a profilului piesei:

( 1.1)unde: rmax - raza maximal a piesei, fig.1;rmin - raza minimal a piesei, fig.1;

Prin nlocuirea n formula (1.1) a datelor iniiale primim:

(1.2)1. Lungimea cuitului L=902. Limea M=51,43. nlimea total h=B+E=45.4. nlimea profilului coada rndunicii E=105. nlimea cuitului B=356. Limea profilului coada rndunicii A=407. Limea canalului F=258. Raza de racordare r=1

Fig1,3Dimensiunile de gabarit a cuitului prismatic profilat

1.7 Calculul parametrilor constructivi a profilului cuitului.

Pentru a efectua calculul parametrilor constructivi a profilului cuitului,vom aplica metoda grafo-analitic, mai nti vom calcula parametrii profilului, dup care vom desena. Rezultatele obinute snt prezentate n tabelul 1.2 Dar pentru verificarea rezultatelor cptate, vom aplica un program special fcut n limbajul de programare Turbo Pascal, pentru calculul profilului cuitului prismatic profilat. n urma verificrii vom vedea c este o diferen ntre rezultate, din cauza c computerul folosete n calcule mai multe cifre seminificative dup virgul, ceea ce desigur va influiena rezultatul final.

Tabelul 1.2Calculul profilului cuitului prismatic profilatNr.ord.Denumirea parametruluiRelaia de calculPunctele nod

012345

1Raza punctului nodDin desen1212,515,7517,51720

2Raza punctului

de bazDin desen12

3Adncimea profiluluiti=ri-r000,53,755,558

4Distana OP pn la pl.feei de degajareA0= =r0sin03,71

5Unghiul de degajere n punctul calculati=arcsi=n(A0/ri)1817,2613,6212,2312,610,69

6Diferena ntre ughiul de degajare n punctul calculat i unghiul din punctul de bazi= =0-i00,744,385,775,407,31

7Distana pe orizontal de la OP pn la punctul calculatBi= =ricos1212,515,717,4116,9219,84

8Adncimea profilului pe orizontal dus prin virful cuituluiyi= Bi- r000,53,75,414,927,84

9Adncimea profilului n planul feei de degajarei= =yi/cos000,523,895,695,188,24

10Adncimea profilului n seciune

normalTi=

=icos000,463,445,024,577,28

11Unghiul de aezare n punctul calculatai=0-i1010,7414,3815,7715,417,31

1.8 Alegerea toleranelor pentru dimensiunile principale ale cuitului.

Toleranele i abaterile fundamentale pentru dimensiunile principale ale cuitului prismatic profilat se iau de 2-3 ori mai mici dect toleranele suprafeei de prelucrat:TD=1/3 TDpiesei

Toleranele trebuie artate pe cotele adncimii profilului piesei i cotele lungimilor muchiilor achietoare a cuitului n punctele de calcul. Reieind din cele expuse, pentru cuitul proiectat am ales treapta de precizie f6, deoarece precizia piesei prelucrate este mult mai joas. Valorile toleranelor i cotarea respectiv snt prezentate n fig.1.4.

Fig. 1.4 Desenul profilului cuitului prismatic profilat. 1.9 Descrierea ascuirii cuitului.

Ascuirea cuitului este ultima operaie din procesul tehnologic de fabricare i o metod de restabilire a proprietilor achietoare a cuitului, care se pierd n timpul exploatrii. Pentru a restabili proprietile achietoare a cuitului uzat el se supune reascuirii. Cuitul prismatic profilat se ascuete pe faa de degajare, deoarece n urma ascuirii, acesta nu-i schimb forma profilului i este mai uor de ascuit dect pe faa de aezare, deoarece nu conine profilul. Cuitul se poziioneaz n aa fel, ca faa de degajare s fie paralel cu axa vertical a discului abraziv. Cuitul prismatic se ascuete pe maini universale de ascuit cu discuri de rectificat. La ascuire este nevoie de a restabili nu numai muchia achietoare i de a reda parametri geometrici stabilii, dar se mai ine cont i de faptul c la prelucrare cuitul trebuie s asigure o precizie relativ bun piesei prelucrate, de aceea muchia achietoare se proiecteaz n aa fel, ca dup ascuire muchia achietoare s nu-i schimbe forma i dimensiunile. Pentru instalarea i fixarea cuitelui prismatic se folosesc dispozitive, ce permit nclinarea lui sub un unghiul necesar. Schema instalrii cuitului este prezentat n fig.1.5. Discul abraziv se alege n dependen de materialul cuitului i de dimensiunile lui.

Pentru oel rapid P6M5 alegem: Disc abraziv din electrocorund alb-24A Granulaia-25 Duritatea semimoale-CM Legturi ceramice k Dimensiunile discului simbolizarea 24A25CMk.

Fig.1.5 Schema instalrii cuitului prismatic la ascuire.

1.10 Stabilirea cerinelor tehnice pentru executarea cuitului.

Cerinele tehnice se dau sub form de text pe desenul de proiect al cuitului deasupra indicatorului. Prima i cea mai important cerin tehnic impus oricrei scule, iar n cazul nostru cuitul prismatic profilat este duritatea. Deoarece duritatea sculei trebuie s fie cteva ori mai mare dect a semifabricatului prelucrat, se allege un oel cu duritatea respectiv, pentru cazul dat alegem oel rapid P6M5 GOST 19265-75. A doua mrime indicat a duritii este duritatea prii de fixare. Aceasta deoarece nu ia parte la achiere, ci are doar funcie de suport, se execut dintr-un oel de construcii, care are o duritate mai redus. Pentru cazul dat, alegem otel 40X GOST 4543-71. Alt cerin tehnic indicat se refer la punctele de contur ale profilului, dimensiunile acestora se vor calcula prin metoda calcului de corecie cu precizia de 0,001 mm, deoarece ele ocup poziii unghiulare, iar acestea au precizia necesar. Urmtoarea cerin se refer la dimensiunile neindicate pe desen, deoarece ele nu snt date, treapta de precizie dup care se vor execut se ia cea indicat n textul cerinelor tehnice, pentru cazul dat IT14/2 conform GOST 25347-82. O alt cerin referitoare la cuit este rugozitatea suprafeelor acestuia, i anume rugizitatea profilului nu trebuie s fie mai mare de Ra 0,63, pentru cuitul proiectat am ales Ra 0,25 pentru a asigura precizia corespunztoare. Rugozitatea pe suprafeele de degajare i aezare la fel trebuia s fie redus pentru a micora uzura sculei, a mri durabilitatea ei, etc. Pentru aceste suprafee am ales rugozitatea Ra 0,25 pe suprafaa de aezare i Ra 0,32 pe suprafaa de degajare. Iar pentru asigurarea condiiilor normale de fixare i micorarea erorilor de orientare i poziionare, rugozitatea pe suprafeele se permite s fie maxim Ra1,25. i ultima cerin indic faptul c trebuie marcate pe corpul sculei unghiul de aezare i unghiul de degajare , materialul prii achietoare, simbolul productorului, (=10; =18; P6M5, simbolul proctorului). 1.11 Descrierea fixrii cuitului. Instalarea i fixarea cuitelor prismatice profilate se efectuiaz n dispozitive speciale de fixare, care apoi se fixeaz pe cruciorul strungului revolver sau automat. Dispozitivul port-cuit se folosete la strungurile automate multiaxe de modele 1240-4, 1240-6 precum i la strungurile semiautomate. n dependen de dimensiunile cuitului i conform [2], tab. 57, pag. 68 alegem dispozitiv de fixare de tipul 1. Partea de fixare a dispozitivului are 2 flci, cu ajutorul crora cuitul 2 este strns. Flcile snt strnse de bulonul 5 M12 x 50.5.8 GOST 7808-70. Iar n partea de jos a dispozitivul este o plac 3, care are poziie paralel feei frontale a cuitului,care are rolul de a opri cuitul de la alunecare i a-l regula la nlime prin intermediul tiftului 6 M6-25.5.6 GOST 1476-75, montat n plac, la rotirea cruia, cuitul este deplasat n sus la nlimea necesar. Schia dispozitivului de fixare este prezentat n fig.1.6.

Fig.1.6 Dispozitivul de fixare al cuitului profilat prismatic. EMBED Equation.3

PAGE

_1178197765.unknown

_1274029852.unknown

_1273998653.unknown

_1083074290.unknown