1

Tehnologii de prelucrare prin rectificare

Principii de alegere si notarea unei scule abrazive

2

Particularităţile procedeului de prelucrare prin rectificare - îndepărtarea adaosului de prelucrare se realizează prin abraziune, datorită proprietăţilor specifice sculei cu care se realizează prelucrarea - scula abrazivă este constituită dintr-un ansamblu de granule abrazive înglobate într-o masă de liant (fig.1) - în timpul prelucrării, fiecare granulă abrazivă îndepărtează o aşchie de dimensiuni foarte mici, comparativ cu procedeele clasice de aschiere - o granulă abrazivă poate fi asimilată unui dinte al unei scule aşchietoare clasice, cu mai mulţi dinţi, cu următoarele deosebiri:

poziţia granulei abrazive în corpul sculei este întâmplătoare geometria granulelor abrazive este aleatoare, în sensul unor variaţii mari ale

unghiurilor de aşezare şi degajare de la o granulă la alta (scula abrazivă este o sculă cu geometrie nedefinită)

pentru majoritatea granulelor abrazive, unghiul de degajare este negativ, iar unghiul de aşezare are valori foarte mici

- prelucrarea are loc cu viteze de aşchiere mari, ceea ce înseamnă forţe şi momente de aşchiere mari (mult mai mari decât în cazul procedeelor de prelucrare convenţionale), care determină deformaţii elastice şi plastice importante în materialul prelucrat (ecruisarea stratului superficial) - în timpul prelucrării se degajă o mare cantitate de căldură, temperatura în zona de contact sculă – piesă fiind de 1500°C - 1800°C

3

Fig. 1 Principiul de prelucrare prin rectificare

4

Rectificarea suprafețelor cilindrice Rectificarea suprafețelor cilindrice exterioare cu avans longitudinal

a. Mişcarea de avans longitudinal este realizată de semifabricat

b. Mişcarea de avans longitudinal este realizată de discul de rectificat

sr = 0,005…0,05 mm/cursă dublă

nd

slns

nsnd

sl

sr

5

Rectificarea suprafețelor cilindrice Rectificarea suprafețelor cilindrice exterioare cu avans transversal

Lățimea discului de rectificat = Lungimea de rectificat + 3…5 mm

6

Rectificarea suprafețelor cilindrice Rectificarea suprafețelor cilindrice exterioare fără centre cu avans longitudinal (arbori lungi, netezi)

1. Disc de rectificat

2. Disc de antrenare

3. Semifabricat

4. Suport de susținere

vp= vda k cosα; vsl = vda k sinα

vp = 25…30 m/s

vda = 0,3 m/s

7

Rectificarea suprafețelor cilindrice

Rectificarea suprafețelor cilindrice interioare cu rotirea piesei

np (scp)nd

8

Rectificarea suprafețelor cilindrice Rectificarea planetară a suprafețelor cilindrice interioare

Toate mişcările sunt realizate de arborele port-sculă (piesa este fixată pe masa maşinii):

I – mişcarea principală de aşchiere;

II - mişcarea planetară ;

III – mişcarea de avans longitudinal;

IV - mişcarea de avans transversal

9

Rectificarea suprafețelor cilindrice

Rectificarea cilindrică interioară între vârfuri

1. Piesa

2. Rolă conducătoare

3. Rolă de susținere

4. Rolă de apăsare

5. Disc de rectificat

I - mişcarea principală de aşchiere;

II – mişcarea de avans circular a piesei;III – mişcarea de avans circular a rolei

conducătoareIV - mişcarea de avans longitudinal a discului de

rectificat

10

Rectificarea suprafețelor cilindrice şi plan-frontale Rectificarea cilindrică interioară şi plan-frontală

Rectificare cilindrică exterioară şi plan-frontală

11

Rectificarea suprafețelor conice

a. Cu discuri abrazive tronconice; b. Cu înclinarea mesei maşinii-uneltec. Cu rotirea păpuşii port-piesă; d. Cu rotirea păpuşii port-sculă

12

Rectificarea suprafețelor plane

a. Cu periferia discului abraziv, pe maşini cu masă dreptunghiulară;

b. Cu periferia discului abraziv, pe maşini cu masă rotativă;

c. Cu partea frontală a discului abraziv, pe maşini cu masă dreptunghiulară;

d. Cu partea frontală a discului abraziv, pe maşini cu masă rotativă;

13

Rectificarea danturilor cilindrice Rectificarea prin copiere

a. Cu un disc profilat după forma golului

b. Cu un disc profilat după forma flancului

c. Cu două discuri profilate după forma flancurilor

14

Rectificarea danturilor cilindrice Rectificare prin rulare

c.

a. Procedeul MAAG – rectificare la 15°;

b. Procedeul MAAG – rectificare la 0°;

c. Procedeul NILES;

d. Cu melc abraziv (procedeul REISHAUER) d.

15

Rectificarea filetelor

a. b.

a. Cu disc monoprofil;

b. Cu disc multiprofil.

16

Calitatea suprafetei obtinute in urma procesului de rectificare, depinde de urmatorii factori:

Corpul abraziv - caracterizat prin material abraziv, granulatie, duritate, structura, tip liant.

Parametrii rectificarii - avans de trecere, de patrundere, viteza periferica a corpului abraziv, viteza periferica a piesei, lichidul de racire.

Masina de rectificat - tip constructiv, stare de uzura, reglaje.

Experienta si indemanarea muncitorului.

17

Materiale abrazive

18

GranulatieGranule Micropulberi

19

Prin definitie, duritatea unui corp abraziv reprezinta rezistenta pe care o opun granulele abrazive la smulgerea lor din corpul abraziv. In procesul rectificarii, muchiile granulelor se rotunjesc, apar forte mari care fac ca granulele sa se desprinda, si astfel alte granule cu muchii intacte, continua procesul de aschiere. Acest fenomen este numit autoascutire. In general pentru o cat mai buna ascutire, ar fi de preferat sa se lucreze cu corpuri abrazive moi. Pe de alta parte pentru a evita un consum exagerat de corpuri abrazive, este convenabil sa se lucreze cu C.A. mai tari. Alegerea duritatii va trebui sa fie un optim intre aceste doua alternative.

Trepte de duritate

Duritatea

20

Structura unui corp abraziv exprima raportul procentual dintre volumele de granule abrazive, liant si pori. Structura corpului abraziv se noteaza cu cifre de la 1 la 12. Odata cu cresterea cifrei, se indica un produs mai poros. Structurile obisnuite se fabrica intre 3-10. Structura standard este 5.

o 3-4 (structuri inchise) - recomandate in cazul in care se doreste mentinerea profilului corpului abraziv.

o 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 (structuri deschise) - recomandate pentru evitarea supraincalzirii piesei, rectificarea plana a materialelor sensibile la caldura si la rectificarea unor materiale fibroase (cauciuc si lemn).

Structura

21

22

Corpurile abrazive cu liant ceramic, sunt scule utilizate în general la rectificari de mare precizie. Cu liantul ceramic se pot realiza mai usor gradele de duritate. Liantul ceramic confera C.A. refractaritate si rezistenta mecanica mai buna. C.A. cu liant ceramic lucreaza în general în gama de viteze periferice 25-35 m/s, exceptie fac C.A. speciale (rectificare cai de rulare rulmenti), care lucreaza la 60 m/s.

Corpurile abrazive cu liant bachelitic au o structura mai putin poroasa, granulele abrazive fiind legate de punti tenace si elastice de bachelita modificata cu o gama larga de materiale de umplutura ce le confera proprietati speciale de rezistenta mecanica ridicata si de taiere rece. In general, corpurile abrazive cu liant bachelitic sunt armate cu insertii de tesaturi de sticla sau armaturi de otel si pot fi utilizate si la viteze periferice mai ridicate (45 m/s).

Tipuri de lianti

Simbol: V

Simbol: B

Corpuri abrazive cu liant elastic se utilizează la rectificarea oţelurilor foarte dure, a oţelurilor inoxidabile, a fontelor dure şi a aliajelor de titan.

Simbol: R

Corpuri abrazive cu liant mineral (magnezita) sunt destinate prelucrarii materialelor sensibile la caldura. Principalele domenii de utilizare sunt:

fabricarea pilelor aschietoare; industria constructiilor de masini; prelucrarea obiectelor din otel inoxidabil (obiecte de vesela, cutite); prelucrarea panzelor circulare si de gater; industria moraritului - pietre de moara si in diverse alte domenii, unde

se preteaza turnarea de masa abraziva pe anumite scule si dispozitive.

Corpurile abrazive cu liant magnezitic se utilizeaza mult si in domeniul prelucrarii rocilor, marmurei, granitului, compozitelor. Exceptand pietrele de moara, toate sortimentele de corpuri abrazive cu liant magnezitic lucreaza in mediu umed. Vitezele perfierice de lucru sunt cuprinse în gama 15-25 m/s.

Simbol: Mg

24

Principii de care trebuie tinut cont in alegerea unui corp abraziv:

In functie de caracteristicile corpului abraziv:

o Electrocorindon - pentru oteluri. o Carbura de siliciu - pentru fonta, materiale neferoase si nemetalice. o Granulatie fina - pentru materiale dure si fragile, la operatii de finitie cu

adaosuri mici. o Granulatie mare - pentru materiale moi si ductile, la operatii de ebosare

rapida cu adaosuri mari. o Duritate mare a C.A. - pentru materiale moi. In general la rectificarea cu

lichid de racire, impiedicand aparitia arsurilor.

Duritate mica a C.A. - pentru materiale tari. Se indica in general rectificare uscata si structura deschisa a corpului abraziv.

Alegerea unui corp abraziv

25

o Influenta suprafetei de contact - piesa - C.A.

o Granulatie mare pentru suprafata de contact mare. o Granulatie fina pentru suprafata de contact mica.

Cu cat suprafata de contact va fi mai mica, cu atat C.A. va fi mai dur. Pentru suprafete de contact mici sau profilate se recomanda structuri inchise. Pentru suprafete de contact mari, se recomanda C.A. cu structuri deschise (poroase).

o In functie de clasa de precizie impusa de operatia de rectificare se face alegerea materialului abraziv:

o Rectificari de inalta precizie = electrocorindon nobil alb si roz. o Rectificari de precizie medie = electrocorindon normal si semifriabil. o Rectificarea materialelor metalice si nemetalice cu rezistenta scazuta la

tractiune = carbura de siliciu neagra si verde. Corpurile abrazive de duritate mare se utilizeaza pe masini de putere mare.

Formă şi dimensiuni

26

Corpuri abrazive cilindrice plane

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

Notarea unui corp abraziv

37

Exemplu: Rectificare exterioară şi frontală

Fazele operaţiei:

A.Orientare si fixare semifabricat

1.Rectificare exterioara la

B. Desprindere piesă

B. Desprindere semifabricat

0.0210.00255

Maşina de rectificat exterior si interior WMW 500 Caracteristici:- Înălţime între varfuri: 125 mm- Distanţa între varfuri: 500 mm- Inclinarea mesei: 0-10°- Diametrul discului abraziv de exterior: 400 mm- Lăţimea discului abraziv: 60 mm- Putere motor: piesa – 0,5 kW - disc exterior – 2 kW - disc interior – 0,8 kW- Număr rotatii pe minut:

- disc exterior – 1900 rot/min - disc interior – 11000 rot/min - piesa – 50…100 rot/min

200…400 rot/min- Viteza de avans a mesei: 0…7 m/min

38