+ All Categories
Home > Documents > Capit. 5.1

Capit. 5.1

Date post: 17-Jul-2015
Category:
Upload: simion-alex
View: 1,028 times
Download: 1 times
Share this document with a friend
56
 Curba direc toa re es te gen er at ă de mi ş carea int er mit ent ă t c UD w w w + = . Datorită execuţiei intermitente a mişcării w t cu pasul s t (avansul transversal) directoarea reală DR diferă de cea teoretică DT , de pe model, fiind format ă dintr-o succesiune de directoare elementare în formă de arc de cerc având raza vârfului sculei. Precizia de generare a curbei G depinde de precizia de urmărire a dispozitivului de copiat, iar a curbei D depinde , în principal, de mărimea avansului st şi de raza la vârful sculei. 5.5. Maşini de rabotat şi mortezat. Procedeul de prelucrare prin rabotare se aseamănă cu cel al mortezării, ambele folosind o sculă asemănătoare cuţitului de strung, diferenţa dintre cele două procedee constând în faptul că mortezarea se utilizează cu precădere la prelucrarea suprafeţelor interioare de dimensiuni mici, motiv pentru care scula este orientat ă pe direcţ ia de deplasare, de obicei verticală. De asemenea, la ambele procedee mişcarea principală este rectilinie alternativă, având o cursă de lucru (activă) şi una de întoarcere în poziţie iniţială (pasivă), astfel încât productivitatea pe ciclu cinematic este mult redusă faţă de procedeele cu aşchiere continuă. 5.5.1. Maşini de rabotat. Maşinile de rabotat se utilizează în principal la prelucrarea suprafeţelor exterioare plane (orizontale, ver ticale sau înclinate ) şi a celor profilate, cu lungimi mici sau mari ale profilului (curba G) şi lungimi mari ale suprafeţei (curba D). Principiul procedeului de prelucrare prin rabotare a fost prezentat în figura 2.4. Datorită impactului sculei cu materialul de prelucrat la fiecare cursă, aceasta se confecţionează de regulă din oţel rapid şi este mai robus t ă decât cuţ itele de strunjit, fii nd pre fer ate cuţ itele înc ovo iat e (fig.5.48), care preiau şocurile mai favorabil. Dup ă elementul ca re execut ă mi ş carea principal ă de aş chiere, maşinile de rabotat sunt de două tipuri: - maşini de rabotat cu cap mobil, sau sculă mobilă; - ma şini de rabotat cu masă mobil ă, la ca re pi es a execut ă mişcarea principală. Dup ă des tin aţ ie , exist ă maş ini uni ve rsale şi speciali zat e (pentru prelucrar ea muchiilor tablelor, a suprafeţelor cilindrice şi de danturat). După natura mecanismelor de antrenare, pot fi: mecanice sau hidraulice. 5.5.1.1. Maşini de rabotat cu cap mobil. 134  Fi g.5.48
Transcript
Page 1: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 1/56

Curba directoare este generată de mişcarea intermitentă t c UD w w w  += .

Datorită execuţiei intermitente a mişcării w t  cu pasul st  (avansul transversal) directoarea

reală DR  diferă de cea teoretică DT , de pe model, fiind formată dintr-o succesiune de

directoare elementare în formă de arc de cerc având raza vârfului sculei.

Precizia de generare a curbei G depinde de precizia de urmărire a dispozitivului decopiat, iar a curbei D depinde , în principal, de mărimea avansului st  şi de raza la vârful

sculei.

5.5. Maşini de rabotat şi mortezat.

Procedeul de prelucrare prin rabotare se aseamănă cu cel al mortezării, ambele

folosind o sculă asemănătoare cuţitului de strung, diferenţa dintre cele două procedee

constând în faptul că mortezarea se utilizează cu precădere la prelucrarea suprafeţelor 

interioare de dimensiuni mici, motiv pentru care scula este orientată pe direcţia de

deplasare, de obicei verticală. De asemenea, la ambele procedee mişcarea principală este

rectilinie alternativă, având o cursă de lucru (activă) şi una de întoarcere în poziţie iniţială

(pasivă), astfel încât productivitatea pe ciclu cinematic este mult redusă faţă de procedeele

cu aşchiere continuă.

5.5.1. Maşini de rabotat.

Maşinile de rabotat se utilizează în principal la prelucrarea suprafeţelor exterioare

plane (orizontale, verticale sau înclinate) şi a celor profilate, cu lungimi mici sau mari ale

profilului (curba G) şi lungimi mari ale suprafeţei (curba D).

Principiul procedeului de prelucrare prin rabotare a fost prezentat în

figura 2.4. Datorită impactului sculei cu materialul de prelucrat la fiecare

cursă, aceasta se confecţionează de regulă din oţel rapid şi este mai

robustă decât cuţitele de strunjit, fiind preferate cuţitele încovoiate

(fig.5.48), care preiau şocurile mai favorabil.După elementul care execută mişcarea principală de aşchiere,

maşinile de rabotat sunt de două tipuri:

- maşini de rabotat cu cap mobil, sau sculă mobilă;

- maşini de rabotat cu masă mobilă, la care piesa execută

mişcarea principală.

După destinaţie, există maşini universale şi specializate (pentru prelucrarea

muchiilor tablelor, a suprafeţelor cilindrice şi de danturat).

După natura mecanismelor de antrenare, pot fi: mecanice sau hidraulice.

5.5.1.1. Maşini de rabotat cu cap mobil.

134

Fig.5.48

Page 2: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 2/56

Maşinile de rabotat cu cap mobil, denumite şi maşini de rabotat transversal

sau şepinguri, sunt maşini universale utilizate în producţia de unicate sau serie mică, la

prelucrarea pieselor mici, a căror lungime nu depăşeşte 1000 [mm].

Principiul constructiv şi funcţional al şepingurilor mecanice este prezentat în

figura5.49.Ele se compun din următoarele elemente:

1 - placă de bază;

2 - batiu;

3 - cap mobil (berbec);

4 - cap rotativ;

5 - sanie portcuţit;

6 - suport portcuţit;

7 - sanie verticală;8 - sanie orizontală;

9 – masă;

10 - reazem reglabil.

Cinematica maşinii este alcătuită din următoarele mişcări:- v – mişcarea principală executată de scula S antrenată de capul mobil 3;

- w t  – mişcarea de avans transversal, o mişcare intermitentă (pas cu pas), executa-

tă de piesa fixată pe masa 9;

- w S – mişcarea de avans a sculei, executată de sania portcuţit 5, după direcţie

verticală sau înclinată;

- w  p1 – mişcarea de poziţionare a berbecului (de reglare a poziţiei capătului de cursă

al mişcării principale);

- w  p2 – mişcarea de poziţionare a piesei (de reglare aproximativă a poziţiei piesei);- w  p3 – mişcarea de poziţionare unghiulară a capului rotativ 4 (de reglare a direcţiei

mişcării de avans w S);

- w  p4 – mişcarea de poziţionare repetată a sculei, executată sincron cu cursele

mişcării principale v , în scopul eliminării frecării feţei de aşezare a sculei pe suprafaţa

prelucrată, la cursa de întoarcere a mişcării v .

Mişcarea principală v este realizată de lanţul cinematic principal alcătuit din: ME –

motor electric de antrenare; CV  – cutie de viteze; MT  – mecanism de transformare a

mişcării de rotaţie în mişcare de translaţie, cel mai utilizat fiind mecanismul cu culisă

oscilantă. Mişcarea principală necesită următoarele reglaje:

- poziţia cursei, reglată manual prin mişcarea w  p1;

135

Fi

g.5.49

Page 3: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 3/56

- lungimea cursei, reglată manual prin mecanismul cu culisă oscilantă;

- numărul de curse duble pe minut (frecvenţa mişcării), care se reglează prin cutia

de viteze CV.

Viteza medie de aşchiere v depinde de lungimea cursei Lc  [mm] , stabilită în funcţie

de lungimea suprafeţei de prelucrat, corelată cu numărul de curse duble pe minut nc , după

relaţia aproximativă:

1000

2 c nLv 

⋅⋅≅ [m/min]. (5.33)

Stabilirea nc  se face cu ajutorul unei diagrame existentă la maşină, trasată pe baza

relaţiei (5.33).

Mişcările de avans w t  şi w S sunt mişcări intermitente, pas cu pas, executate sincron

cu mişcarea principală v , la sfârşitul fiecărei curse de întoarcere. Ele sunt realizate de

mecanisme cu clichet combinate cu alte mecanisme, care permit reglarea mărimii pasului

şi a sensului de deplasare.Datorită rigidităţii reduse, determinată de aşezarea mesei în consolă faţă de batiu,

precum şi lungimii variabile în consolă a berbecului, şepingurile asigură o precizie de

prelucrare redusă, fiind utilizate mai mult la lucrări de întreţinere-reparaţii.

5.5.1.2. Maşini de rabotat cu masă mobilă.

Maşinile de rabotat cu masă mobilă, denumite şi maşini de rabotat longitudinal, sau

raboteze, sunt destinate prelucrării suprafeţelor de lungimi mari şi lăţimi reduse, la piese

de dimensiuni mari şi foarte mari (lungimi de ordinul × 1[m]).La aceste maşini piesa, prinsă pe masa maşinii, execută mişcarea principală de

aşchiere, iar sculele, fixate în mai mulţi suporţi portcuţit, execută mişcările de avans.

Deplasarea mesei pe ghidajele batiului asigură acesteia o rigiditate mare şi constantă pe

toată lungimea cursei, astfel încât precizia de prelucrare este ridicată, ajungând la 0,02

[mm] / 3[m]; prin prelucrarea simultană cu mai multe scule se realizează o productivitate

mare, aceste maşini fiind recomandate pentru producţia de serie. La prelucrarea

suprafeţelor de lungime mare, rabotarea asigură performanţe de precizie şi productivitate

superioare frezării (procedeu rival).Maşinile de rabotat longitudinal sunt de două tipuri: cu un montant şi cu doi

montanţi, acestea din urmă fiind mai răspândite, datorită performanţelor mai bune.

După natura mecanismelor pentru realizarea mişcării principale, rabotezele pot fi cu

acţionare electromecanică sau hidraulică.

Principiul constructiv şi funcţional  al maşinilor de rabotat longitudinal cu doi

montanţi este prezentat în figura 5.50, în care sunt evidenţiate următoarele elemente:

1-batiu;2-masă longitudinală;3-sanie verticală;4-suport rotativ;5-sanie portcuţit;6-traversă

mobilă;7-montant;8,9-cărucioare superioare;10-grindă de rigidizare;11-cărucior lateral;S1,

S2 , S3 , S4-suporţi portcuţit.

136

Fig.5.50

Page 4: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 4/56

Masa 2 execută mişcarea principală de aşchiere,v , deplasându-se pe ghidajele

batiului 1 care au o lungime dublă faţă de lungimea mesei.

Pe ghidajele verticale ale montanţilor 7, lateral faţă de masa 2, sunt dispuse douăcărucioare laterale care poartă suporţii portsculă S1 şi S4.Pe aceleaşi ghidaje se poate

poziţiona pe verticală traversa 6, care susţine cărucioarele superioare 8 şi 9 pe care se

află amplasaţi suporţii portcuţit S2 şi S3.

Cinematica maşinii permite realizarea următoarelor mişcări:

- v - mişcarea principală de aşchiere, o mişcare rectilinie alternativă;

- w v1…w v4 – mişcări de avans vertical;

- w t1…w t4 – mişcări de avans transversal;

- w  p1…w  p4 – mişcări de poziţionare unghiulară;

- w  p5 – mişcarea de poziţionare verticală a traversei mobile 6.

Toate mişcările de avans sunt mişcări intermitente (pas cu pas) realizate sincron cu

ajutorul unor mecanisme cu clichet, executate la sfârşitul cursei de întoarcere a mişcării v .

Mişcările de poziţionare unghiulară permit reglarea direcţiilor de deplasare ale

săniilor portcuţit, astfel încât mişcările de avans ale acestora pot fi realizate pe direcţie

orizontală, verticală sau înclinată.

Prelucrările realizate pe maşinile de rabotat longitudinal permit obţinerea aceloraşi

tipuri de suprafeţe ca pe şepinguri, adică plane orizontale, verticale sau înclinate, canale

de diferite forme; suprafeţele profilate se pot prelucra cu scule profilate (pentru lungimimici ale profilului), prin descompunerea profilelor complexe în suprafeţe simple, sau prin

137

Page 5: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 5/56

utilizarea unor dispozitive speciale, cum sunt cele pentru prelucrarea suprafeţelor 

circulare (cilindrice) cu rază mare sau mică.

5.5.2. Maşini de mortezat.

Mortezarea este prelucrarea prin aşchiere la care mişcarea principală (rectilinie

alternativă) este executată de sculă într-un plan vertical, iar mişcările de avans suntefectuate de piesă.

Principiul prelucrării prin mortezare rezultă din figura 5.51. La prelucrarea unui ca-

nal de pană (fig.5.51,a) scula S, având

lăţimea canalului, execută mişcarea

principală v , iar piesa mişcarea

intermitentă de avans transversal w t . La

prelucrarea unui butuc canelat

(fig.5.51,b), după prelucrarea unui canal,piesa execută mişcarea de divizare w d ,

 în vederea prelucrării canalului următor.

Clasificarea maşinilor de mortezat

se poate face după mărime (în funcţie de

lungimea cursei berbecului ), după

construcţia şi posibilităţile de reglare ale

capului de mortezat, acesta putând fi: fix,

 înclinabil şi reglabil vertical, şi după natu-ra mecanismelor de acţionare, care pot fi: mecanice sau hidraulice.

Cele mai răspândite sunt maşinile de mortezat mecanice cu cap înclinabil, având

 principiul constructiv şi funcţional reprezentat în figura 5.52, în care s-au notat: 1-batiu; 2-

montant; 3 - suport rotativ; 4 - berbec; 5 - suport portcuţit; 6 - masă rotativă; 7 - sanie

longitudinală; 8 - sanie transversală.

Capul de mortezat este format din suportul rotativ 3 şi berbecul 4.

Cinematica maşinii realizează următoarele mişcări:

-v – mişcarea principală, executată de berbecul 4;

- w c – mişcarea de avans circular, executată de masa rotativă 6;

- w l – mişcarea de avans longitudinal, efectuată de sania longitudinală 7;

- w t – mişcarea de avans transversal, executată de sania transversală 8;

- w  p1  - mişcarea de poziţionare a berbecului;

- w  p2  – mişcarea de poziţionare de înclinare a capului de mortezat, executată de

suportul rotativ 3.

138

Fig.5.51

Fig.5.52

Page 6: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 6/56

Reglajele necesare mişcării

principale v  sunt aceleaşi ca la

şepinguri.

Mişcările de avans sunt mişcări

intermitente realizate sincron cu

mişcarea principală v . Ele pot fiutilizate şi ca mişcări de poziţionare,

 în acest caz fiind executate ca mişcări

continue.

La unele maşini masa 6 este de

tip masă divizoare, permiţând şi

realizarea de mişcări de divizare de

precizie ridicată.

Mişcarea de poziţionare w  p2  per-mite reglarea direcţiei mişcării prin-

cipale într-un plan vertical, fiind utilă la

prelucrarea suprafeţelor înclinate.

  Având o cinematică mai complexă, maşinile de mortezat oferă posibilităţi de

prelucrare mai largi decât şepingurile sau rabotezele, datorită mişcărilor suplimentare w c  şi

w  p2 .

5.6. Maşini de broşat.

Maşinile de broşat sunt maşini-unelte specializate în realizarea pieselor prin

procedeul broşării.

Principiul broşării  a fost prezentat în figura 2.8, pentru un caz concret, dar 

prelucrările prin broşare sunt de o mare diversitate, prin acest procedeu putându-se

prelucra atât suprafeţe interioare cât şi exterioare, circulare sau plane, simple sau

profilate, la o precizie dimensională, de formă şi de poziţie de ordinul × 0,01 [mm] şi cuproductivităţi foarte mari.

Elementul cel mai important din cadrul unui sistem tehnologic de prelucrare prin

broşare este scula aşchietoare (broşa), care determină direct precizia de prelucrare,

aceasta fiind de regulă o sculă dimensională, profilată, fabricată din oţel rapid.

După natura mişcării principale broşele pot fi de două tipuri: liniare, realizând

prelucrarea printr-o mişcare de translaţie (fig.2.8), şi circulare, la care mişcarea principală

este o mişcare de rotaţie (fig.5.106).

De obicei, prelucrările prin broşare se realizează dintr-o singură trecere, utilizând o

sculă singulară; atunci când aceasta ar avea însă o lungime prea mare, de aici decurgând

o serie de dezavantaje legate de posibilitatea de realizare a broşei la precizia necesară,

139

Page 7: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 7/56

rigiditatea redusă şi exploatarea greoaie (sau chiar imposibilă), se recurge la soluţia

set de broşe, prelucrarea realizându-se din mai multe treceri.

Maşinile de broşat  au o cinematică simplă şi o construcţie robustă, impusă de

forţele de aşchiere care au valori foarte mari (× 104…× 105 [N]). Caracteristicile principale

ale maşinilor de broşat sunt: lungimea maximă a cursei broşei şi forţa maximă de tragere.

Cele mai răspândite sunt maşinile de broşat liniar, care după direcţia de execuţie a

mişcării principale pot fi orizontale şi verticale (mai rar înclinate).

Maşinile de broşat orizontale se utilizează în principal la prelucrarea suprafeţelor 

interioare, care necesită scule de lungimi mari.

Principiul constructiv şi funcţional al acestor maşini este prezentat în figura 5.53, în

care s-au evidenţiat următoarele elemente: 1 - batiu; 2 - braţ suport; 3 - suport portbroşă;

4 – broşă (scula); 5 – dispozitiv de prindere a piesei; 6 – dispozitiv de prindere a broşei; 7

 – motor hidraulic de acţionare; GH – grup hidraulic.

Broşa, introdusă prin piesă (prevăzută cu un alezaj iniţial apropiat de dimensiunile

suprafeţei prelucrate) este fixată în dispozitivul de prindere şi acţionare 6, iar la celălalt

capăt este rezemată pe suportul mobil 3, care se deplasează odată cu scula pe ghidajele

braţului 2.

 Acţionarea maşinilor de broşat se realizează aproape în exclusivitate cu sisteme

hidraulice, deoarece acestea corespund cel mai bine cerinţelor acestor maşini. La maşina

prezentată, acţionarea capului de lucru 6 este asigurată de motorul hidraulic 7, alimentat

de grupul hidraulic GH. Reglarea vitezei principale de aşchiere v (între 3…10 [m/min]) se

realizează utilizând pompe de debit reglabil, lungimea şi poziţia cursei – cu ajutorul

limitatoarelor de cursă, iar inversarea sensului (pentru aducerea sculei în poziţia iniţială) –

cu ajutorul distribuitoarele hidraulice, sau utilizând pompe reversibile.

Maşinile de broşat verticale se construiesc mai ales pentru prelucrarea suprafeţelor 

exterioare, dar şi ca maşini de broşat universale, putând prelucra atât suprafeţe exterioare

cât şi interioare. Ele prezintă avantajul că ocupă o suprafaţă de producţie mai mică şi au odeservire mai uşoară.

140

Fi

Page 8: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 8/56

Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor verticale de broşat este redat în

figura5.54,în care s-au notat: 1 - batiu; 2 - masă reglabilă; 3-dispozitiv de prindere a piesei;

4-sanie portsculă; 5-montant.

Sania portsculă 4 execută mişcarea

principală de aşchiere v , iar masa 2 miş-

carea de poziţionare w  p. Aceste maşinipot lucra şi în ciclu semiautomat: iniţial

masa 2 este retrasă în vederea schimbă-

rii piesei, după care aceasta se apropie

 în mişcare w  p până în poziţia prestabilită

unde se blochează şi se comandă cobo-

rârea saniei 4 în mişcarea v ; la termina-

rea cursei active se retrage masa 2, iar 

apoi şi sania 4, în vederea evitării frecăriisculei de piesă la cursa de întoarcere.

Pe sania 4 se poate monta la partea

inferioară un dispozitiv de prindere a

broşelor de interior, astfel încât maşina

capătă un caracter universal.

Pentru fabricaţia de serie foarte mare sau de masă se construiesc maşini de broşat

speciale, cu prelucrare continuă, la care broşa este fixă, iar piesele, fixate în dispozitivele

de prindere, sunt trecute succesiv prin dreptul sculei, unde are loc prelucrarea.Dispozitivele de prindere ale pieselor sunt fixate pe o masă rotativă sau pe un lanţ special

cu deplasare continuă, schimbarea semifabricatului făcându-se din mers.

5.7. Maşini de rectificat.

Maşinile de rectificat sunt maşini specializate în efectuarea prelucrărilor de aşchiere

prin procedeul rectificării (fig.2.9).

Rectificarea este utilizată în vederea prelucrărilor de finisare a suprafeţelor pieselor 

tratate termic sau nu, permiţând realizarea celor mai ridicate precizii dimensionale şi de

formă (× 0,001[mm]) şi a unor rugozităţi R z ≥ 1 [µm]. Aceste performanţe se obţin datorită

adaosului de prelucrare mic (× 0,1[mm]), specificului de lucru al sculelor aşchietoare, care

desprind aşchii de grosime foarte mică distribuite aleator pe suprafaţa prelucrată, precum

şi rigidităţii şi preciziei geometrice ridicate a sistemului tehnologic de prelucrare, în special

a maşinii-unelte.

5.7.1. Scule abrazive.

Sculele aşchietoare folosite la rectificare se numesc corpuri sau pietre abrazive. Ele

sunt formate din (fig.5.55): 1 - particule abrazive; 2 - liant solid; 3 - pori.

141

Fi

Fig.5.55

Page 9: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 9/56

Particulele abrazive se clasifică după mărime în:

granule abrazive (2500…160 [µm]), pulberi abrazive (160…40

[µm]) şi micropulberi abrazive (40…3 [µm]). La fabricarea

corpurilor abrazive se utilizează granulele şi pulberile

abrazive.

Materialele folosite la fabricarea particulelor abrazive pot fi

 împărţite în trei grupe:

- pe bază de oxizi de aluminiu naturali sau sintetici:

corindon, electrocorindon, şmirghel, abrazit, etc.;

- pe bază de siliciu: cuarţ, cremene, gresie, sticlă, etc.;

- pe bază de carbon: diamant, carbură de siliciu (carborund), carbură de bor, etc.

Liantul  are rolul legării particulelor abrazive între ele şi menţinerii formei corpului

abraziv. După natura lor lianţii pot fi:

- anorganici (sau ceramici), cel mai des un amestec de argilă, feldspat, cuarţ şicaolin, care se sinterizează la 1200…1300°C;

- organici, pe bază de lacuri (şerlac), bachelită sau cauciuc natural sau sintetic.

Liantul este elementul care dă pietrei abrazive caracteristica de duritate, care

reprezintă capacitatea de menţinere a granulelor uzate, sub acţiunea forţelor exterioare.

Se cunosc cinci grupe de duritate notate cu litere ale alfabetului latin şi înscrise pe corpul

abraziv: foarte moale (E, F, G); moale (H, I, J, K); mijlocie (L, M, N, O); tare (P, Q, R, S) şi

foarte tare (T, U, V, Z).

Duritatea unui corp abraziv prezintă o importanţă foarte mare privind fenomenul deautoascuţire, care constă din desprinderea particulelor uzate ca urmare a creşterii forţelor 

de aşchiere şi refacerea automată a capacităţii de aşchiere a corpului abraziv. Pentru ca

acest fenomen să fie folositor, duritatea pietrei trebuie să corespundă materialului de

prelucrat şi regimului de lucru. De regulă, pietrele abrazive dure se folosesc la rectificarea

materialelor moi, iar cele moi pentru materiale dure, excepţie făcând materialele foarte moi

(neferoase) care se rectifică cu pietre foarte moi şi poroase.

Porii corpului abraziv prezintă o importanţă deosebită, deoarece ei servesc ca spaţii

de acumulare a aşchiei şi totodată asigură pătrunderea lichidului de răcire-ungere cât maiaproape de muchiile aşchietoare active. La pietrele normale porii au mărimea granulelor 

abrazive şi ocupă cca. 50 [%] din volumul pietrei, iar la cele poroase ajung la cca. 75 [%]

din volum.

După un anumit timp de prelucrare, funcţie de regimul de lucru, porii sculei se

 înfundă (îmbâcsesc) cu materialul prelucrat, corpul abraziv pierzându-şi capacitatea de

aşchiere: debitul de aşchii scade, frecările şi forţele de aşchiere cresc, temperatura de

asemenea, apărând arsuri pe suprafaţa prelucrată. Refacerea capacităţii de aşchiere a

sculei se realizează îndepărtând stratul superficial cu ajutorul unui vârf de diamant, sau de

carbură dură, sau cu ajutorul unui corp abraziv cu granulaţie mai fină şi duritate mai mare,

142

Page 10: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 10/56

refăcându-se cu această ocazie şi forma geometrică a corpului abraziv. Această

operaţie se numeşte de îndreptare a corpului abraziv.

 În figura 5.56 sunt prezentate diferite forme de corpuri abrazive: discuri abrazive (a-

cilindric, b – profilat, c – taler); pietre oală

(d  – cilindrică, e – tronconică); bare

abrazive (de diferite forme ale secţiunii,f … j  ); pietre cu tijă, pentru rectificări

interioare (de diferite forme şi mărimi,

k…n ).

Discurile şi oalele abrazive sunt

prevăzute cu alezaj de diametru mic sau

mare şi se montează direct sau indirect

pe arborele maşinii, cu ajutorul unor 

flanşe de prindere şi a unor  contragreutăţi de echilibrare; barele

abrazive se montează sub formă de

segmenţi pe capete de rectificat, iar 

pietrele cu coadă se prin în bucşe

elastice.

Clasificarea maşinilor de rectificat  se poate face după mai multe criterii, cel mai

important fiind tipul suprafeţei prelucrate, după care se cunosc:- maşini de rectificat rotund (suprafeţe de revoluţie), cilindrice sau profilate,

exterioare sau interioare, cu prinderea piesei între vârfuri sau fără centre;

- maşini de rectificat plan, cu periferia discului sau cu partea frontală a acestuia;

- maşini de rectificat speciale: pentru filete, roţi dinţate, arbori cotiţi, arbori cu came,

prin copiere, de ascuţit scule, etc.

Dintre acestea, în continuare vor fi prezentate cele mai răspândite şi anume:

maşinile de rectificat rotund universale; maşinile de rectificat rotund fără centre; maşinile

de rectificat rotund interior cu cap de prindere; maşinile de rectificat interior planetare;

maşinile de rectificat plan cu periferia discului abraziv (orizontale); maşinile de rectificat

plan frontale (verticale); maşinile de rectificat filete şi maşinile de rectificat prin copiere.

5.7.2. Maşini de rectificat rotund.

  Aceste maşini sunt concepute pentru prelucrarea suprafeţelor circulare (de

revoluţie) fiind de mai multe tipuri şi anume:

- maşini de rectificat rotund exterior, care pot fi:

- cu prinderea piesei între vârfuri;- fără centre.

143

Fig.5.56

Page 11: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 11/56

- maşini de rectificat rotund interior, care sunt:

- cu cap de prindere a piesei;

- planetare.

- maşini de rectificat universale, care permit prelucrarea suprafeţelor exterioare şi

interioare.

Maşinile de rectificat rotund exterior cu prinderea piesei între vârfuri pot prelucrasuprafeţe cilindrice, conice, profilate (scurte) şi frontale, cu productivitate ridicată. Ele se

construiesc în două variante; cu masă mobilă (pentru piese mici) şi cu păpuşă portpiatră

mobilă (pentru piese cu gabarit mare). Unele modele, utilizând accesorii speciale, pot

prelucra şi suprafeţe interioare.

5.7.2.1. Maşini de rectificat rotund universale.

 Aceste maşini sunt destinate prelucrării suprafeţelor cilindrice, conice, profilate şi

frontale, exterioare şi interioare, la piese de dimensiuni mici-mijlocii, cu prindere întrevârfuri, atât pentru unicate cât şi pentru producţia de serie.

Principiul de lucru al acestor maşini, particularizat pentru rectificarea unei suprafeţe

exterioare a fost prezentat în figura 2.9.

Principiul constructiv şi funcţional  al maşinilor de rectificat rotund universale este

prezentat în figura 5.57, cu referire la maşina RU 100, de fabricaţie românească. Ea este

alcătuită din următoarele elemente: 1 – batiu; 2 – sanie longitudinală; 3 – masă; 4 –

păpuşă mobilă; 5 – pinolă; 6 – sanie radială; 7 – păpuşă portpiatră; 8 – dispozitiv de

rectificat interior; 9 – păpuşă portpiesă; 10 – placă de bază; 11 – instalaţie de recirculare alichidului de răcire-ungere.

Dispozitivul de rectificat interior 8 este un accesoriu normal al acestor maşini. El se

montează pe păpuşa portpiesă 7 şi constă dintr-o broşă de rectificat, în care se fixează

scula, antrenată de la un motor propriu, printr-o transmisie multiplicatoare de turaţie cu

curea lată. Broşa este fixată pe un braţ articulat, care permite aducerea sau îndepărtarea

ei din poziţia de lucru, fără demontarea dispozitivului.

Cinematica maşinii permite realizarea următoarelor mişcări:

- n – mişcarea principală de aşchiere, executată de piatra de rectificat, având viteza

periferică v = (25…35) [m/s];

- w c – mişcarea de avans circular, executată de arborele portpiesă, asigurând piesei

o viteză periferică maximă de (10…12) [m/min], în ambele sensuri, reglabilă continuu

printr-un variator electric de

turaţie.

- w l  – mişcarea de avans

longitudinal, o mişcare rec-

tilinie-alternativă realizată

de sania 2, acţionată hidra-ulic;

144

Fig.5.57

Page 12: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 12/56

- w r  – mişcarea de avans

radial, o mişcare inter-

mitentă realizată la

capetele de cursă ale

mişcării w l  , cu pas reglabil

 între (0,01…0,1)[mm/cursă](la degroşare) şi între

(0,005…0,015) [mm/cursă]

(la finisare), executată de

sania radială 6, combinată

cu o mişcare de poziţionare

radială, w  pr , de apropiere-

  îndepărtare pe o cursă

constantă de 40 [mm];

- w  p1 – mişcarea de poziţionare axială a păpuşii portpiesă 9, executată de placa de

bază 10;

- w  p2 – mişcarea de poziţionare axială a păpuşii mobile;

- w  p3 – mişcarea de potiţionare de rotaţie în jurul unei axe verticale, executată de

păpuşa portsculă 7;

- w  p4 – mişcarea de poziţionare de rotaţie în jurul unei axe verticale, executată de

păpuşa portpiesă 9;- w  p5  – mişcarea de poziţionare de rotaţie în jurul unei axe verticale , executată de

masa maşinii 3.

Mişcările de lucru pot fi realizate manual sau în ciclu semiautomat (în cazul

producţiei de serie).

Prelucrările specifice executate pe aceste maşini sunt următoarele:

- prelucrarea suprafeţelor cilindrice exterioare şi interioare, utilizând avansul

longitidinal w l şi radial w r (fig.2.9);

- prelucrarea suprafeţelor conice, prin mai multe metode (fig. 5.58):

- prin rotirea păpuşii portpiesă 9 în mişcarea de poziţionare w  p4, utilizând

avansurile longitudinalw l  şi radial w r  (fig.5.58,a), metodă aplicată la prelucrarea pieselor 

scurte cu conicităţi mari;

- prin rotirea mesei 3

  în mişcarea de poziţionare

w  p5 , utilizând avansurile

longitudinal w l  şi radial w r 

(fig.5.58,b), metodă aplicată

145

Fig.5.58

Page 13: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 13/56

la prelucrarea pieselor lungi

cu conicităţi mici (α < 6°);

- prin rotirea păpuşii

portpiatră în mişcarea w  p3,

utilizând avansul radial w r ,

metodă aplicată la

prelucrarea suprafeţelor 

scurte (mai mici decât

lăţimea pietrei abrazive) cu

conicităţi mici-mijlocii;

- prelucrarea suprafeţelor profilate scurte, utilizând o piatră profilată şi mişcarea deavans radial w r  (fig.5.59);

- prelucrarea suprafeţelor plane frontale (a umerilor)

utilizând partea laterală a pietrei şi avansul radial w r  sau

prin rotirea păpuşii portpiesă 9 (mişcarea w  p4 ) cu un unghide 90° şi utilizând avansul longitudinal w l  (la prelucrarea

suprafeţelor plane frontale la piese de revoluţie).

5.7.2.2. Maşini de rectificat rotund fără centre.

Sunt maşini de productivitate foarte mare destinate producţiei de serie mare şi

masă, utilizate mai ales la prelucrarea suprafeţelor cilindrice exterioare şi interioare, dar şia celor profilate, la piese de dimensiuni mici şi forme simple.

Principiul prelucrării suprafeţelor exterioare cilindrice este redat în figura 5.60, în

care s-au notat:1-piatră de rectificat (sculă);2-piesă;3-piatră pentru antrenare;4-riglă de

conducere.

Piatra de rectificat 1

are granulaţia şi dia-

metrul mai mari decât

discul de antrenare 3,

ambele rotindu-se în

acelaşi sens cu

146

Fi.5.59

Fig.5.60

Page 14: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 14/56

turaţiile nP >na.Piesa 2

este aşezată pe rigla

de conducere 4,având

centrul supraînălţat faţă de linia centrelor celor două pietre abrazive. Datorită granulaţiei

mai fine, discul de antrenare 3 antrenează piesa cu un moment de frecare mai mare decât

cel de aşchiere, determinat de discul 1, astfel că piesa va căpăta o mişcare de avans

circular w c  , având sensul şi modulul lui v a. Datorită v P >v a, piesa coboară aparent cu viteza

v R , menţinându-se astfel în contact permanent cu rigla 4.

Piatra de antrenare 3 poate avea axa paralelă sau înclinată cu unghiul ∠β = (2…6°)

faţă de axa pietrei 1. Dacă β = 0, prelucrarea se realizează cu avansul radial w r  executat

de piatra 1 sau 3. Dacă β  ≠ 0, viteza de antrenare v a se descompune în două

componente: w c  , care reprezintă avansul circular şi w l  – avansul longitudinal al piesei.

Datorită distanţei variabile dintre generatoarele celor două pietre, pe măsură ce piesa sedeplasează axial în mişcarea w l  , apare şi o mişcare aparentă de avans radial, cota

prelucrată pe piesă fiind determinată de distanţa minimă dintre discuri corespunzătoare

normalei comune în punctul A.

Se constată că metoda are o cinematică simplă şi eficientă, iar piesa nu este prinsă

 într-un dispozitiv ci se autoaşează pe rigla 4, primind automat mişcările de avans.

Principiul constructiv şi 

funcţional al maşinilor de recti-

ficat fără centre este prezentat

  în figura 5.61, în care s-aunotat: 1-batiu; 2-sanie radială;

3-păpuşă de antrenare;4-pia-

tră de antrenare; 5,9-dispozitiv

de îndreptare a pietrelor;6-ri-

glă de conducere; 7-piatră de

rectificat; 8-păpuşă portpiatră

de rectificat.

Pe aceste maşini se prelu-crează în general suprafeţe

exterioare, prin două metode:

- cu avans longitudinal (β >0), în acest caz putându-se prelucra numai piese simple

cu un singur diametru, sau piese în trepte numai la diametrul maxim;

- cu avans radial (β = 0), în acest caz putându-se prelucra şi piesele în trepte la

diametrele mici.

Cu ajutorul unor role de ghidare a piesei se pot realiza şi prelucrări interioare.

Deservite de sisteme de alimentare automată cu semifabricate, aceste maşiniprelucrează continuu, asigurând cele mai mari productivităţi posibile.

147

Fig.5.61

Page 15: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 15/56

De asemenea, aceste maşini utilizează frecvent sisteme de control activ

al cotei prelucrate, piesele fiind măsurate continuu la ieşirea de pe riglă şi, în funcţie de

evoluţia cotei, maşina primeşte comenzi de deplasare radială pentru compensarea uzurii

pietrelor abrazive şi încadrarea diametrului în toleranţa prescrisă.

5.7.2.3. Maşini de rectificat rotund interior cu cap de prindere.

 Aceste maşini se utilizează la prelucrarea alezajelor cilindrice, conice sau profilate,

cu diametre mici (5…500 [mm]) şi lungime maximă de 500 [mm], precum şi la prelucrarea

suprafeţelor frontale interioare.

Principiul rectificării interioare obişnuite

este prezentat în figura 5.62. Piesa, prinsă în

dispozitivul de prindere de tip universal sau

 într-un dispozitiv special, execută mişcarea deavans circular w c  , iar scula execută mişcarea

principală n şi mişcările de avans longitudinal

w l  şi radial w r  , într-un cilcu asemănător celui

de la rectificarea exterioară.

Principiul constructiv şi funcţional  al maşinilor de rectificat interior cu cap de

prindere este prezentat în figura 5.63, în care s-au notat: 1-batiu; 2-sanie radială;3-păpuşă

portpiatră; 4-păpuşă portpiesă.Datorită diametrului mic al

sculei, pentru realizarea vitezei

de aşchiere este necesară antre-

narea acesteia cu turaţii foarte

mari (n = × 104…× 105 [rot/min]),

obţinute prin transmisii cu curele

late speciale, cu motoare electri-

ce speciale alimentate la frec-

venţe mărite (× 100 [Hz]) ampla-

sate direct pe axul broşei de rectificat, sau cu ajutorul turbinelor cu aer.

Rigiditatea redusă a arborelui principal portsculă impune utilizarea unor regimuri de

aşchiere mai puţin intense decât la rectificarea exterioară, ceea ce determină reducerea

productivităţii.

5.7.2.4. Maşini de rectificat interior planetar.

Metoda de rectificare planetară se utilizează la prelucrarea suprafeţelor interioare la

piese de dimensiuni mari, excentrice sau de formă neregulată, care nu pot fi prinse şi

148

Fig.5.62

Fig.5.63

Page 16: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 16/56

antrenate în mişcarea de avans circular, deoarece masele mari şi excentrice

determină forţe centrifuge care cauzează vibraţii, reducând precizia de prelucrare.

Principiul rectificării planetare este prezentat în figura 5.64, în care este prezentat şi

 principiul constructiv şi funcţional al maşinilor orizontale.

Piesa P , de tip carcasă,

este prinsă pe masa maşinii,care nu execută nici o mişcare

de lucru. Scula S execută

toate mişcările de lucru, şi

anume:

- n – mişcarea principală

de aşchiere, de rotaţie în jurul

axei proprii;

- w c  – mişcarea de avanscircular, de rotaţie în jurul axei

alezajului prelucrat;

- w l  – mişcarea de avans

longitudinal;

- w r – mişcarea de avans radial, o mişcare intermitentă sincronizată cu w l .

Maşina de rectificat planetar se compune din următoarele părţi componente

(fig.5.64): 1-placă de bază; 2-batiu; 3-păpuşa portsculă; 4-bucşă specială; 5-roată de

curea; 6-lagăr special; 7-masă; 8-consolă reglabilă.Pe lângă mişcările de lucru prezentate mai sus, maşina mai permite realizarea

mişcărilor de poziţionare transversală w  pt  a mesei şi verticală w  pv  a consolei, în vederea

reglării poziţiei piesei faţă de sculă.

Mişcarea de avans longitudinal w l  este executată de păpuşa 3, iar mişcarea de

avans circular de bucşa 4. Datorită lagărului înclinat 6, prin deplasarea axială w a a

acestuia apare o mişcare de avans radial w r  , care determină adâncimea de prelucrare şi

diametrul prelucrat.

Maşini de rectificat planetar se construiesc şi cu axa verticală, acestea fiind

destinate prelucrării pieselor de dimensiuni foarte mari.

5.7.3. Maşini de rectificat plan.

  Aceste maşini sunt destinate finisării suprafeţelor plane prelucrate anterior prin

frezare sau rabotare.

După poziţia arborelui principal portsculă, există maşini orizontale, care prelucrează

cu partea periferică, cilindrică, a corpului abraziv sau cu cea frontală, şi maşini verticale,

care prelucrează numai cu partea frontală a sculei sau utilizând capete de rectificat.

După forma şi mişcările mesei (piesei), ambele tipuri de maşini se construiesc cumasă de translaţie, sau cu masă rotativă.

149

Fig.5.64

Page 17: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 17/56

Pentru prelucrarea pieselor de dimensiuni foarte mari (batiuri, montanţi)

există maşini de rectificat tip portal, prevăzute cu mai multe capete de rectificat, care pot

lucra simultan sau succesiv, asigurând productivităţi ridicate.

5.7.3.1. Maşini de rectificat plan orizontale.

  Aceste maşini se folosesc la prelucrarea pieselor de dimensiuni mici-mijlocii,sensibile la deformare, fisurare sau decălire şi care necesită precizii mari de prelucrare.

Sunt cele mai răspândite, deşi asigură o productivitate mai redusă decât maşinile

verticale.

Principiul de lucru al acestor maşini este prezentat în figura 5.65,a. Scula S execută

mişcarea principală n şi de regulă mişcarea de avans vertical w v , de pătrundere, prin care

se reglează adâncimea de

aşchiere şi cota prelucrată,

iar piesa P  execută mişca-rea de avans longitudinal w l 

şi transversal w t  (o mişcare

intermitentă  realizată la

capetele cursei longitudina-

le). După baleierea întregii

suprafeţe a pisei, prin com-

binarea mişcărilor  w l  şi w t ,

şi îndepărtarea unui strat(adică după o trecere), scu-

la execută mişcarea de a-

vans vertical w v  (tot o miş-

care pas cu pas) şi se rea-

lizează trecerea următoare,

ş.a.m.d. până la atingerea

cotei finale. Datorită numărului mare de curse longitudinale şi de treceri, la prelucrarea

suprafeţelor late procedeul asiguă o productivitate redusă.Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rectificat orizontale cu masă de

translaţie, de mărime mijlocie, este prezentat în figura 5.66.Ele se compun din următoarele

elemente:1-batiu;2-masă longitudinală;3-montant;

4-sanie verticală; 5-păpuşă portsculă.

La maşinile de mărime mijlocie, cel mai

adesea scula execută mişcarea de avans w t , prin

aceasta realizându-se o rigiditate mai mare a

mesei şi o creştere a preciziei.

Mişcările de avans sunt realizate cu meca-

nisme mecanice (la maşinile mici) sau cu sisteme

150

Fig.5.65

Fig.5.66

Page 18: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 18/56

hidraulice, care permit exploatarea maşinii în re-

gim cu comenzi manuale, sau cu ciclu semiauto-

mat.

Prinderea pieselor pe aceste maşini se

realizează frecvent utilizând mesele sau platourileelectromagnetice, care asigură prinderea rapidă, dar numai a materialelor cu proprietăţi

feromagnetice. Pentru celelalte materiale, sau când piesa are dimensiuni mai mari şi

forme oarecare, se utilizează dispozitive universale de tipul menghinelor sau dispozitive

speciale cu prindere mecanică.

Maşinile de rectificat plan orizontale lucrând cu partea frontală a sculei sunt mai

puţin răspândite, acest principiu fiind utilizat mai mult la maşinile de ascuţit scule, lucrând

cu pietre oală, care pot prelucra atât cu suprafaţa cilindrică (exterioară sau interioară) cât

şi cu cea frontală.

5.7.3.2. Maşini de rectificat plan verticale.

 Aceste maşini asigură o productivitate mai mare, deoarece la o cursă longitudinală

se prelucreză o bandă de lăţime mai mare, reducându-se astfel numărul de curse.

Pe acest principiu se construiesc maşini de dimensiuni mici, lucrând cu scule

monobloc (fig.5.65, b) şi maşini de dimensiuni mari, lucrând cu capete de rectificat

(segmenţi abrazivi) (fig.5.65, c), ambele tipuri de maşini putând fi cu masă de translaţie,

sau cu masă rotativă. Maşinile cu cap de rectificat şi masă rotativă asigură cele mai mariproductivităţi, permiţând prelucrarea mai multor piese deodată.

O problemă care apare la prelucrările realizate cu partea frontală a sculei este

divizarea aşchierii, pentru a permite eliminarea aşchiilor, în caz contrar scula se

 îmbâcseşte rapid şi prelucrarea nu mai poate continua. La sculele monobloc, divizarea se

poate realiza utilizând pietre cu diametrul mai mare decât lăţimea suprafeţei prelucrate

(fig.5.65, b, sus), sau prin înclinarea axei sculei cu un unghi β < 1° (fig.5.65, b, jos), caz în

care apar erori de planeitate dependente de unghiul β, diametrul sculei şi mărimea

avansului transversal. La capetele de rectificat, divizarea aşchierii se realizează divizândscula, prin utilizarea segmenţilor abrazivi.

Principiul constructiv şi funcţional  al maşinilor 

de rectificat plan verticale cu masă de translaţie,

este prezentat în figura 5.67, în care s-au notat:

1 – batiu;

2 – masă longitudinală;

3 – montant;

4 – sanie verticală;

5 – păpuşă portsculă.

151

Fi.5.67

Page 19: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 19/56

 Aceste maşini au o rigiditate mai mare ca cele

orizontale, fiind destinate prelucrării pieselor de

dimensiuni mai mari.

5.7.4. Maşini de rectificat speciale.

 Aceste maşini sunt concepute special pentru anumite scopuri, având particularităţi

constructive şi cinematice specifice. În această grupă se încadrează maşinile specializate

  în prelucrarea unui anumit tip de suprafaţă complexă (maşinile de rectificat filete, roţi

dinţate), cele destinate prelucrării unui anumit tip de piesă (arbori cotiţi, axe cu came),

maşinile de prelucrat prin copiere după şablon şi cele de ascuţit scule.

5.7.4.1. Maşini de rectificat filete.

Sunt maşini de rectificat speciale destinate prelucrării filetelor de precizie, utilizate

la instrumente de măsură (micrometre), calibre filetate pentru controlul filetelor, scule

aşchietoare (tarozi şi filiere), şuruburi de mişcare, etc.; cele mai multe modele permit de

asemenea şi realizarea operaţiilor de detalonare.

După lungimea filetului prelucrat, aceste maşini pot fi împărţite în două grupe:

- pentru prelucrarea filetelor scurte;

- pentru prelucrarea filetelor lungi. Între cele două grupe de maşini nu există diferenţe cinematice sau de principiu de

lucru, diferite fiind doar mecanismele de acţionare pentru realizarea avansului longitudinal;

astfel, la maşinile pentru prelucrat filete scurte, avansul longitudinal se realizează cu

mecanisme cu came sau cu ajutorul unor rigle înclinate, iar la cele pentru prelucrarea

filetelor lungi se utilizează lanţurile cinematice de filetare.

Prelucrarea filetelor se poate face direct din plin (pentru filete scurte, cu pas fin ),

sau ca operaţie de finisare prin rectificare realizată după tăierea filetului prin alte procedee

(strunjiri, frezare) şi aplicarea tratamentului termic (pentru filete lungi, cu pas mare).

Scula utilizată este un disc abraziv profilat, cu profil simplu (fig.5.68, a,d) sau

multiplu (fig.5.68, b, c). Sculele cu profil simplu se utilizează la prelucrarea filetelor de pre-

152

Fig.5.68

Page 20: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 20/56

cizie ridicată, ele putând fi înclinate după direcţia tangentă la elicea filetului prelucrat;realizând prelucrarea prin treceri succesive, asigură o productivitate redusă. Sculele cu

profil multiplu realizează precizii de prelucrare mai reduse, dar productivităţi mari,

deoarece lungimea cursei longitudinale este mult mai mică.

 În figura 5.69 este prezentat principiul cinematic al maşinilor de rectificat filete lungi.

Notaţiile au următoarele semnificaţii: GL - ghidaje longitudinale ale batiului; M  - masă

longitudinală; PF  - păpuşă fixă; PM  – păpuşă mobilă; P – piesă de prelucrat; S – sculă

aşchietoare; SR  – suport rotativ; PP  – păpuşă portsculă; GT – ghidaje transversale ale

batiului; K – camă de detalonare; C – cuplaj; RS – roţi de schimb.

Mişcările de lucru pentru rectificarea filetelor sunt următoarele:

- n - mişcarea principală de aşchiere, executată de scula S;

- w c – mişcarea de avans circular, executată de piesa P ;

- w l – mişcarea de avans longitudinal, realizată de masa M ;

- w r – avans radial, executat de păpuşa PP , la capetele cursei mişcării w l .

Mişcarea de avans circular w c  este realizată prin lanţul cinematic de avans circular ,

având structura:

ME (n0  ) – RSc – P (nP ),

şi formula de reglare:

0n

nC i 

C c RS ⋅= , cuP 

c P 

D

w n

⋅=

π 

1000. (5.34)

153

Fig.5.69

Page 21: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 21/56

Mişcările de avans w c  şi w l  sunt legate cinematic prin lanţul cinematic de

filetare, având structura:

P (nP  ) - RSF – Ş – M (w l  ),

şi formula de reglare:

s

R F RS  p

 p

C i  ⋅= . (5.35)

Detalonarea este operaţia de prelucrare a feţei de aşezare a dinţilor sculelor 

profilate (freze, tarozi, filiere) în vederea păstrării formei profilului şi a unghiului de aşezare

α, după reascuţirea sculei pe faţa de degajare. Curba de detalonare este o spirală

arhimedică, realizată practic prin combinarea mişcării de avans circular w c  cu mişcarea w D

(fig.5.69) executată pe direcţia radială şi având o cursă dublă pentru fiecare dinte al sculei

prelucrate.

Lanţul cinematic de detalonare are structura:

P (nP ) – C – RSD – K (nK ), în care turaţia camei se calculează cu relaţia P K  nz n ⋅= , unde z  reprezintă numărul de

dinţi pe rotaţie al sculei detalonate (piesa P ). Scriind ecuaţia cinematică, rezultă formula de

reglare:

z C i  DDRS ⋅= , (5.36)

valabilă pentru sculele cu canale de degajare axiale.

Pe lângă mişcările de lucru, maşina mai realizează şi mişcările de poziţionare: w  p1 –

de apropiere şi îndepărtare rapidă a păpuşii portsculă PP de piesă, efectuată la fiecare

trecere de prelucrare şi w  p2  – de rotire a suportului rotativ SR , pentru aducerea planului

sculei în poziţia tangentă la elicea filetului.

5.7.4.2. Maşini de rectificat prin copiere.

  Aceste maşini sunt destinate prelucrării profilelor plane de lungime mare prin

copiere după şablon, utilizând dispozitive de copiat mecanice, în producţia de serie.

Precizia de prelucrare este mai redusă decât la prelucrările obişnuite prin rectificare, dar 

productivitatea este mare.

Principiul de lucru al dispozitivelor de copiat utilizate pe aceste maşini este prezen-tat în figura 5.70, în care s-au făcut

următoarele notaţii: 1 - arcuri de compresiune;

2 - sanie transversală; 3 - piatră de rectificat;

4  – piesă de prelucrat; 5 – şablon; 6 – sanie

longitudinală; 7 – rolă de urmărire; 8 – ghidaje

transversale.

Rola 7 se reglează în poziţia

corespunzătoare şi rămâne fixată faţă depăpuşa portsculă PP . Sania 6 primeşte o

mişcare de avans longitudinal w l , iar rola 7

154

Fi

g.5.70

Page 22: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 22/56

urmărind şablonul 5, imprimă sistemului o

mişcare de avans transversal w t .

5.8. Maşini-unelte de netezit.

Prelucrările de netezire au scopul îmbunătăţirii rugozităţii suprafeţelor  prelucrate

prin alte procedee şi în anumite limite de creştere a preciziei dimensionale şi de formă.

Principalele prelucrări de netezire sunt: superfinisarea, honuirea, lepuirea, rodarea

şi lustruirea. Ele vor fi prezentate în continuare, împreună cu sculele şi maşinile-unelte pe

care se realizează.

5.8.1. Superfinisarea şi maşini de superfinisat.

Superfinisarea, sau vibronetezirea, este prelucrarea prin aşchiere realizată cuajutorul barelor abrazive de granulaţie fină, care execută o mişcare principală de aşchiere

vibratorie. Se aplică la prelucrarea suprafeţelor de revoluţie şi plane, exterioare şi

interioare, în scopul îmbunătăţirii calităţii suprafeţei până la R a = 0,05…0,025 [µm], fără a

corecta erorile de formă.

Barele abrazive sunt monate elastic în suporţi adecvaţi formei suprafeţei prelucrate,

denumiţi capete de superfinisat, care execută o mişcare vibratorie cu amplitudinea 2…

5[mm], cu o frecvenţă de 3…200 [Hz]. Pentru acoperirea întregii suprafeţe a piesei,

aceasta sau scula execută două sau mai multe mişcări de avans, cu viteze de 10…40[m/min].

 În timpul prelucrării, între barele abrazive şi suprafaţa de prelucrat trebuie asigurată

o presiune de contact de 5…35 [N/cm2]. Prelucrarea se realizează în prezenţa unui lichid

de răcire-ungere, de obicei petrol (90%) şi ulei de turbină (10%).

Principiul prelucrării prin superfinisare a unei suprafeţe exterioare de revoluţie, este

prezentat în figura 5.71, în care s-au notat: 1-piesă de prelucrat; 2-bare abrazive; 3-arcuri;

4-corpul sculei. Capul de superfinisat, format din elementele 2, 3 şi 4 este apăsat cu o

forţă elastică controlată F e l , şi execută mişcarea principală vibratorie v v şi mişcarea de a-vans longitudinal w l , în timp ce

piesa realizează mişcarea de

avans circular  w c .Din combina-

rea celor două mişcări de avans

w l  şi w c , fiecare granulă abrazivă

descrie traiectorii elicoidale ori-

entate succesiv stânga-dreapta,

care se intersectează între ele şi

cu traiectoria mişcării vibratorii,rezultând o reţea de rizuri orien-

155

Fig.5.71

Page 23: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 23/56

tate multidirecţional, determinând

astfel o rugozitate minimă.

Viteza de desfăşurare a

procesului este neuniformă, ea

fiind mare la începutul prelucrării,

când suprafaţa de contact sculă-piesă este mică şi presiunea de

contact este mare, tinzând asimptotic în timp spre zero.

De aceea, controlul procesului se realizează prin timpul de prelucrare, care este

uzual de ordinul minutelor.

Maşinile de suprefinisat  pot fi împărţite în două grupe: (după poziţia axei piesei):

orizontale şi verticale, primele fiind mai răspândite.

Principiul constructiv şi  funcţional  al maşinilor de superfinisat

orizontale este redat în figura 5.72, în

care s-au notat:

1 –batiu;

2-păpuşă fixă portpiesă;

3-cap vibrator;

4-cărucior;

5,6-ghidaje;7-montanţi;

8-păpuşă mobilă.

Mişcările de lucru sunt notate ca

 în figura 5.71, având în plus mişcarea

de poziţionare a păpuşii mobile w P .

5.8.2. Honuirea şi maşini de honuit.

Honuirea este procedeul de netezire a alezajelor cilindrice, realizat cu o sculă

denumită cap de honuit , sau hon.

Partea activă a unui hon o constituie mai multe bare abrazive care pot fi apăsate

elastic înspre suprafaţa de prelucrat, sau pot fi conduse forţat. Honurile cu conducere for-

ţată a barelor realizează nu numai îmbunătăţirea

calităţii suprafeţei până la R a=0,4…0,025 [µm], ci şi

corectarea unor erori de formă ale suprafeţei

prelucrate.

Principiul prelucrării   şi construcţia unui honsimplu cu conducerea forţată a barelor este

156

Fi

g.5.72

Fig.5.73

Page 24: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 24/56

prezentat în figura 5.73, în care s-au notat: 1-corpul

honului; 2-bare abrazive; 3-pene înclinate; 4-con de

acţionare; 5-piesa de prelucrat.

Barele abrazive 2, în număr de 3…12, sunt

introduse cu joc în canalele radiale din corpulhonului şi sunt apăsate radial de penele 3 acţionate

de conul 4. Poziţia radială a barelor şi presiunea de

contact sunt controlate prin deplasarea axială a co-

nului, mişcarea w a, care determină deplasarea radială

a barelor w r .

Honul este fixat în arborele principal al maşinii de

honuit printr-o articulaţie cardanică, ce permite

autoorientarea şi centrarea automată în zona deprelucrare.

 În vederea prelucrării, capul de honuit execută

o mişcare complexă obţinută prin combinarea unei

mişcări de avans longitudinal w l  (5…20 [m/min]), cu o

mişcare de avans circular  w c  (20…75 [m/min]),

raportul celor două viteze fiind w c   / w l   = 3…5, iar 

frecvenţele lor stabilite astfel încât să nu fie un

multiplu întreg. Traiectoriile descrise de granuleleabrazive sunt elice cilindrice orientate stânga-dreapta,

care se intersectează multidirecţional.

Presiunea de contact între barele abrazive şi

suprafaţa prelucrată se încadrează în limitele (35…

140 [N/cm2]); ca lichid de lucru, la prelucrarea

oţelurilor se utilizează un amestec de petrol (90%) cu

ulei (10%), iar la prelucrarea fontelor numai petrol.

  În funcţie de operaţia anterioară şi de mărimea adaosului de prelucrare (între

0,25…0,01 [mm]), prelucrarea de netezire prin honuire se poate realiza într-o singură fază

sau în două, sau chiar trei faze succesive, utilizând honuri cu granulaţie diferită.

Maşinile de honuit  pot fi (în funcţie de poziţia arborelui principal): orizontale,

verticale sau înclinate. Cele mai răspândite sunt maşinile verticale, a căror principiu

constructiv este prezentat în figura 5.74. Ele se compun din următoarele elemente: 1-placă

de bază; 2 masă; 3-cap de honuit; 4-cap de acţionare a barelor; 5-arbore principal; 6-

montant; 7-cap de antrenare.

Mişcările de lucru sunt cele prezentate în figura 5.74, având în plus mişcarea de

poziţionare a mesei w  p.

157

Fig.5.74

Page 25: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 25/56

Caracteristicile principale ale maşinilor de honuit sunt: diametrul maxim

de prelucrare şi lungimea maximă a cursei longitudinale.

5.8.3. Lepuirea şi maşini de lepuit.

Lepuirea este un procedeu de netezire foarte fină, realizată cu ajutorul unor scule

specifice, mediul activ fiind o pastă sau un lichid conţinând pulberi sau micropulberi

abrazive. Adaosul de prelucrare la lepuire este foarte mic (5…20 [µm]), calitatea

suprafeţelor lepuite ajungând la R a = 0,012 [µm].

Construcţia sculei este specifică suprafeţei de prelucrat. Astfel, la prelucrarea su-

prafeţelor interioare se utilizează dornuri rigide

sau extensibile, iar la cele exterioare discuri de

lepuit, confenţionate din anumite materiale

(metalice sau nemetalice), care execută mişcări

specifice. Viteza de lucru poate să ajungă la 100[m/min], iar presiunea de contact dintre sculă şi

piesă se situează între (7…35 [N/cm2]).

Maşinile de lepuit au o construcţie simplă,

subansamblul cel mai important fiind dispozitivul

de lepuit, care are o formă specifică tipului de

suprafaţă prelucrată.

 În figura 5.75 este prezentat un dispozitiv

de lepuit suprafeţe plane. El se compune dinurmătoarele elemente: 1-piese de prelucrat; 2-

disc de lepuit superior; 3-colivie; 4-disc de lepuit

inferior; 5-arbore de antrenare a coliviei.

 În vederea prelucrării, discurile 2 şi 4 se

ung cu un strat de pastă abrazivă, iar piesele se

aşează cu joc mare în locaşele lor din colivie. Se

coboară discul 2 (rabatabil) şi se pornesc mişcări-

le de lucru:- n1 şi n2 – mişcările de rotaţie ale celor două discuri, având sens contrar;

- n3 – mişcarea de antrenare a coliviei.

Datorită excentricităţii e a arborelui 5, colivia 3 capătă deplasări radiale care

combinate cu rotaţia discurilor 2 şi 4, determină apariţia unor traiectorii ale particolelor 

abrazive de tipul cicloidelor, care se intersectează multidirecţional.

Rodarea este un procedeu de netezire fină asemănător lepuirii, deosebirea

constând în faptul că prelucrarea se realizează utilizând ca sculă piesa conjugată.

Lustruirea este operaţia de netezire fină realizată în scop decorativ. Este

asemănătoare lepuirii cu deosebirea că pasta abrazivă se aplică pe un disc moale,

158

Fig.5.75

Page 26: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 26/56

confecţionat din pâslă, piele, etc. Operaţia se poate realiza manual sau mecanic cu

ajutorul polizoarelor, utilizând discuri în pâslă.

5.9. Maşini pentru prelucrarea danturii.

Dantura roţilor dinţate poate fi prelucrată într-o singură operaţie, de tăiere a dinţilor 

din plin (cazul roţilor dinţate de precizie redusă), sau din două sau chiar trei operaţii (cazul

roţilor dinţate de precizie ridicată), când după operaţia de tăiere a dinţilor se recurge şi la

operaţii de finisare sau de superfinisare.

Se cunosc diferite procedee de tăiere a danturilor, de finisare şi de superfinisare,

pentru fiecare procedeu existând câte o maşină tip, specializată în operaţia respectivă.

După modul de generare a profilului dinţilor (curba generatoare G) procedeele de

danturare pot fi împărţite în două grupe, având la bază metode de lucru principial diferite:- metoda copierii , la care profilul dinţilor se obţine prin copierea profilului sculei sau

al unui şablon;

- metoda rulării , la care profilul dinţilor se obţine pe cale cinematică, ca

  înfăşurătoare a poziţiilor succesive ale profilului dinţilor sculei, ca urmare a angrenării

sculei cu roata de prelucrat, respectând legile angrenării.

Deoarece danturile roţilor dinţate cilindrice diferă ca geometrie de cea a roţilor 

conice, există maşini specializate diferite pentru prelucrarea celor două tipuri de danturi.

5.9.1. Maşini pentru prelucrarea roţilor dinţate cilindrice.

5.9.1.1. Prelucrarea roţilor dinţate cilindrice prin copiere cu scule profilate.

 Această metodă se poate realiza prin procedeul frezării (mai răspândit), sau prin

mortezare.

Procedeul frezării se utilizează la prelucrarea roţilor dinţate de precizie redusă, care

nu lucrează la turaţii şi puteri mari, sau ca operaţie de degroşare a danturii roţilor, care

ulterior sunt finisate pe maşini de danturat prin rulare.

Pentru prelucrarea danturilor cu module mici se utilizează, ca scule, frezele disc

modul, la module mari – frezele deget modul, iar la operaţiile de degroşare – freze disc

sau deget cu profil trapezoidal.

Prelucrarea se poate realiza pe maşinile universale de frezat, utilizând ca accesoriu

capul divizor universal, sau pe maşini specializate.

Principiul prelucrării danturilor prin copiere cu scule profilate este prezentat în figura

5.76,a, pentru prelucrarea cu freză disc modul şi în figura 5.76, b pentru prelucrarea cu

freză deget modul. Ambele scule au într-o secţiune axială profilul golului dintre dinţi şi se

reglează astfel încât să ocupe o poziţie simetrică faţă de direcţia radială a roţii de prelu-crat.

159

Fi

g.5.76

Page 27: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 27/56

Sculele, iniţial deplasate axial

faţă de piesă, se reglează la adânci-

mea de tăiere a profilului dorită

(mişcarea de poziţionare radială w  pr  )

şi execută mişcarea principală de

aşchiere nS. Piesa execută mişcareade avans longitudinal w l  într-un sens,

 în vederea prelucrării golului pe toată

lăţimea ei, după care vine rapid în

poziţia iniţială şi execută mişcarea de

divizare w d , de rotaţie cu unghiul dintre

doi dinţi, în vederea prelucrării

golului următor, ş.a.m.d. până la prelucrarea tuturor dinţilor. Prelucrarea se poate realiza

din una sau mai multe treceri, până la obţinerea înălţimii necesare a dintelui. Atunci când prelucrarea se execută pe maşinile de frezat universale, mişcarea de

avans w l  este realizată de sania longitudinală a maşinii, iar mişcarea de poziţionare w  pr  –

de consola acesteia (mişcarea w v  , fig.5.36).

Deoarece profilul frezei disc modul corespunde cu profilul golului în secţiune

normală, la prelucrarea roţilor dinţate cu dinţi drepţi între axa sculei şi a piesei se reglează

unghiul ϕ =90° (fig.5.77,a); la prelucrarea

roţilor cu dinţi înclinaţi cu unghiul βp

(fig.5.77,b), unghiul dintre axe arevaloarea ϕ = 90°  ±   βp (± în funcţie de

sensul elicei directoare a dinţilor).

Unghiul ϕ se reglează prin rotirea saniei

longitudinale în mişcarea w r . Mişcarea de

divizare w d  şi generarea elicei directoare

a dinţilor se realizează cu ajutorul capului

divizor universal montat pe masa maşinii.

Profilul golului dintre dinţi la o roată dinţată depinde de modul şi de numărul de dinţi,astfel încât pentru fiecare roată ar fi necesară o sculă cu profilul respectiv. În scopul

raţionalizării fabricaţiei şi exploatării acestor scule, ele se execută cu un profil unic pentru

un inerval de numere de dinţi ,astfel încât pentru fiecare modul există un set de 8 freze. La

realizarea unei prelucrări se alege freza corespunzătoare intervalului în care se

 încadrează numărul de dinţi al piesei de prelucrat.

Datorită diferenţelor dintre profilele teoretice ale piesei şi sculei, dificultăţilor de

realizare cu o precizie ridicată a profilului sculei şi reglajelor multiple necesare în vederea

prelucrării, aplicarea metodei pe maşinile de frezat universale conduce la   precizii de

 prelucrare şi productivităţi reduse, astfel încât acest procedeu se utilizează la realizarea

pieselor nepretenţioase, la o producţie de unicate sau serie mică.

160

Fig.5.77

Page 28: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 28/56

Performanţe superioare se obţin la aplicarea metodei  pe maşinile specializate

de frezat cu freză deget , destinate producţiei de serie. În acest caz se utilizează o sculă

proiectată special pentru piesa respectivă, iar mişcările de lucru sunt realizate prin

cinematica maşinii în ciclu semiautomat, astfel încât atât precizia de prelucrare cât şi

productivitatea sunt mult mai mari.

Principiul constructiv 

şi funcţional  al unei ma-

şini de frezat cu freză

de-get este prezentat în

fi-gura 5.78, în care s-au

notat:1-batiu;2-păpuşă fi-

xă; 3,7-lunete de

susţine-re; 4-sanie

longitudinală; 5-cap defrezat; 6-arbore principal

portsculă; 8-păpuşă

mobilă.

Mişcările executate au aceeaşi semnificaţie ca în figura 5.76, având în plus

mişcarea de avans circular w c , care combinată cu w l generează cinematic elicea directoare

a dinţilor.

  Aceste maşini se folosesc la prelucrarea roţilor dinţate de dimensiuni mari,

permiţând prelucrarea danturilor drepte, înclinate, în V şi în W.

5.9.1.2. Maşini de danturat roţi cilindrice prin rulare.

  Aceste maşini permit realizarea curbei generatoare (profilul dintelui) pe cale

cinematică, prin combinarea unor mişcări simple, de rotaţie şi translaţie, în cadrul

procesului de rulare.

5.9.1.2.1. Principiul rulării.

Rularea este rostogolirea fără alunecare a unei curbe convexe pe o altă curbă, cu

păstrarea permanentă a unui punct de tangenţă.

Profilul generator cel mai răspândit la roţile dinţate cilindrice este evolventa

circulară, o curbă plană generată ca traiectorie a unui punct situat pe o dreaptă care

rulează pe un cerc (fig.5.79). Practic, pe maşinile-unelte, există două posibilităţi de

realizare a rulării: cu dreaptă mobilă şi cu dreaptă fixă.

161

Fig.5.78

Fig.5.79

Page 29: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 29/56

Rularea cu dreaptă mobilă (fig.5.79,a) se obţine deplasând dreapta ∆ după direcţia

sa cu viteza de rulare w R şi imprimând cercului C b o mişcare de rotaţie în jurul punctului fix

O, cu viteza unghiulară ω, astfel încât să fie îndeplinită condiţia de rulare, adică viteza

ambelor curbe în punctul K de tangenţă să aibă aceeaşi valoare:

bR  R w  ⋅= ω  . (5.37)

Dacă la un moment dat punctul M a generat evolventa E V  cu baza în A, prin rulare

el ajunge în M’ , iar  A în A’ , evolventa E V , deplasându-se în E’ V . Condiţia de rulare permite

scrierea egalităţilor:∩

= KAKM  ;∩

= '' KAKM  ;∩

= ''  AAMM  . Dreapta ∆ este în permanenţă

normală la evolventă, iar tangenta T se deplasează paralel cu ea însăşi din T în T’ .

Rularea cu dreaptă fixă (fig.5.79, b) presupune realizarea ambelor mişcări, atât a

rotaţiei ω cât şi a translaţiei w R  de către cercul C b, al cărui centru O se deplasează pe o

direcţie paralelă cu ∆, datorită cuplei de translaţie formată din sania S şi ghidajul G.Evolventa generată trece permanent prin punctul fix M , tangenta T fiind de asemenea fixă.

 În ambele cazuri de rulare, dacă în locul tangentei T vom avea muchiile dinţilor unei

scule aşchietoare, care se deplasează perpendicular pe dreapta ∆, acestea vor prelucra

pe piesă (având centrul în O) flancul unui dinte profilat după o evolventă obţinută ca

  înfăşurătoare a poziţiilor succesive ale muchiei T . Prin inversarea sensului de rulare, în

mod similar poate fi obţinut şi celălalt flanc al dintelui.

La schemele din figura 5.79, cercul pe care

se realizează rularea, C b, este denumit cerc debază. Rularea pe cercul de bază prezintă

dezavantajul că este utilizat, teoretic, un singur 

punct de pe muchia aşchietoare a sculei (practic,

o zonă redusă în jurul punctului M ), ceea ce

determină uzarea rapidă a acesteia. Pentru

exploatarea integrală a sculei, în practică rularea

se realizează pe un cerc de rază mai mare, R r ,

numit cerc de rostogolire (C r ), muchia aşchietoarea sculei S având o poziţie înclinată faţă de

tangenta T, cu un unghi α (fig.5.80) denumit unghi

162

Fig.5.80

Page 30: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 30/56

de

angrenare.

Elementul fictiv, având profilul trapezoidal cu flancurile înclinate cu unghiul α, care

generează evolventa prin rularea dreptei de rostogolire ∆r  pe cercul de rostogolire C r ,

poartă denumirea de cremalieră de generare, iar scula cu acelaşi profil se numeşte cuţit 

 pieptene (sau cuţit cremalieră).

Cremaliera de generare este de fapt o roată dinţată degenerată, având R r  = ∞

(cercul său de rostogolire degenerează în dreapta ∆r ). Rularea se poate produce la fel de

bine cu o roată dinţată cu rază finită, profilul dintelui devenind în acest caz evolventic, iar 

rularea realizându-se prin rostogolirea fără alunecare a celor două cercuri de rostogolire;

evolventele dinţilor celor două roţi sunt curbe reciproc înfăşurătoare, iar scula având un

astfel de profil se numeşte cuţit roată.

Metoda prelucrării danturii prin rulare este superioară metodei copierii, asigurând

atât o precizie de generare cât şi o productivitate mai mare, iar sculele pot prelucra roţi

dinţate cu orice număr de dinţi, singura restricţie fiind modulul, care trebuie să fie acelaşi.

Procedeele de prelucrare a roţilor dinţate cilindrice prin rulare sunt următoarele:

- prin frezare cu freză melc;

- prin mortezare cu cuţit roată;

- prin mortezare cu cuţit cremalieră.

5.9.1.2.2. Maşini de danturat prin frezare cu freză melc.

Freza melc are forma unui melc (o roată dinţată cu dinţi înclinaţi şi număr foarte mic

de dinţi) la care s-au practicat un număr de canale perpendiculare pe elicea melcului, în

scopul creării feţei de degajare a dinţilor, obţinându-se astfel o sculă aşchietoare profilată.

Faţa de aşezare a dinţilor se detalonează; scula este fabricată din oţel rapid. Profilul

dinţilor pe faţa de degajare corespunde cremalierei de generare, care în procesul

prelucrării va rula cu semifabricatul.

Principiul cinematic al prelucrării cu freză melc rezultă din figura 5.81, în care este

prezentată structura lanţului cinematic de rulare. Scula S primeşte mişcarea de rotaţie nS care asigură realizarea vitezei principale de

aşchiere şi constituie totodată una din mişcări-

le componente ale rulării. Prin rotirea frezei

profilul cremalierei de generare se deplasează

tangenţial faţă de piesă cu viteza de rulare

SE R  n pw  ⋅= , pE  fiind pasul elicei melcului. Pie-

sa P  se roteşte cu turaţia nP  care trebuie să

asigure pe cercul de rostogolire o viteză tan-genţială egală cu w R  (condiţia de rulare), astfel

 încât se poate scrie:

163

Fig.5.81

Page 31: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 31/56

P P P P r SE R  nz  pnR n pw  ⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅= π 2 , (5.38)

 în care pP este pasul piesei, iar z P – numărul de dinţi al acesteia.

Deoarece pentru o freză melc cu z S dinţi (începuturi) SP E  z  p p ⋅= ( pP  fiind acelaşi

pentru două roţi în angrenare), înlocuind în relaţia (5.38) se obţine condiţia de rulare:

S

S

P P P SS

n

nsaunz nz  =⋅=⋅ , . (5.39)

Lanţul cinematic de rulare asigură legătura cinematică între mişcările nS şi n p,

pentru îndeplinirea cerinţelor relaţiei (5.39), reglarea lui realizându-se prin roţile de schimb

de rulare RSR . Scriind ecuaţia sa de transfer:

P C R RSC S ni i i n =⋅⋅⋅ 21 , (5.40)

şi ţinând cont de relaţia (5.39), se obţine formula de reglare a lanţului de rulare:

SR R RS

z z C i  ⋅= , (5.41)

 în care C R este constanta lanţului de rulare, specifică modelului de maşină pe care se face

prelucrarea.

Pentru prelucrarea unei roţi dinţate, pe lângă mişcarea principală nS şi cea de rulare

nP , mai sunt necesare una sau mai multe mişcări de avans, executate în funcţie de tipul

roţii dinţate şi metoda de lucru.

Principiul constructiv şi funcţional al maşinii de frezat cu freză melc este prezentat

 în figura 5.82, în care s-au notat: 1 - batiu; 2 - montant; 3 - sanie axială; 4 - suport rotativ; 5- sanie tangenţială; 6-traversă de rigidizare; 7 - păpuşă mobilă; 8 - dorn portpiesă; 9 -

montantul mesei; 10 - masă rotativă; 11 - sanie radială.

Cinematica maşinii permite realizarea următoarelor mişcări:

- nS –mişcarea principală de aşchiere şi componentă a rulării, executată de scula S;

- nP – mişcarea de rotaţie a piesei P în vederea rulării acesteia cu scula S;

- nPs – mişcarea suplimentară de rotaţie a piesei;

164

Fig.5.82

Page 32: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 32/56

- w a – mişcarea de avans axial, executată de sania axială 3;

- w t – mişcarea de avans tangenţial, executată de sania tangenţială 5;

- w r – mişcarea de avans radial, executată de sania radială 11;- w  pr  – mişcarea de poziţionare, de înclinare a axei sculei, realizată de suportul

rotativ 4;

- w  p – mişcarea de poziţionare a păpuşii mobile 7.

Mişcarea de poziţionare w  pr  este necesară pentru reglarea unghiul ϕ (fig.5.83, a, b)

dintre axa sculei şi axa piesei.Deoarece elicea frezei melc este înclinată cu unghiul βS,

scula trebuie poziţionată astfel

 încât direcţia tangentei la elice în

punctul de contact cu piesa săcorespundă cu direcţia dintelui

piesei. La prelucrarea roţilor din-

ţate cu dinţi drepţi (fig.5.83,a),

unghiul ϕ se calculează cu rela-

ţia Sβ ϕ  ±= o90 ,iar la prelucrarea

roţilor cu dinţi înclinaţi(fig.5.83,b),

cu formula: SP 

β β ϕ  ±±= o90.Pentru prelucrarea unei roţi

dinţate, pe lângă mişcarea prin-

cipală nS şi cea de rulare nP , mai

sunt necesare una sau mai multe

mişcări de avans, executate în

funcţie de tipul roţii dinţate şi metoda de lucru.

Mişcarea de avans axial  w a este executată de sculă la prelucrarea roţilor cilindrice,

pentru tăierea dinţilor la aceeaşi adâncime pe toată lăţimea roţii (fig.5.83, a).

Mişcarea de avans tangenţial   w t  este executată de sculă la prelucrarea roţilor 

cilindrice prin metoda de lucru cu avans diagonal (combinarea avansurilor w a şi w t  în vede-

rea utilizării sculei pe toată lungimea ei) şi la prelucrarea roţilor melcate prin metoda cu

avans tangenţial (fig.5.83, d).

Mişcarea de avans radial  w r  este executată de piesă în vederea reglării adâncimii

de tăiere a dinţilor, sau la prelucrarea roţilor melcate prin metoda cu avans radial

(fig.5.83,c).

Mişcarea suplimentară nPs , executată de piesă, este necesară la prelucrarea roţilor cu dinţi înclinaţi, elicea directoare a dinţilor fiind realizată pe cale cinematică prin

165

Fig.5.83

Page 33: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 33/56

combinarea mişcărilor w a şi nPs (fig.5.83,b). Ea este executată, de asemenea şi la

prelu-crarea roţilor cilindrice (cu dinţi drepţi sau înclinaţi) prin metoda de lucru cu avans

diago-nal, precum şi la prelucrarea roţilor melcate prin metoda cu avans tangenţial

(fig.5.83,d).

Posibilităţile de prelucrare ale maşinilor de danturat cu freză melc, au rezultat dincele prezentate mai sus, fiind următoarele:

- roţi dinţate cilindrice cu dinţi drepţi sau înclinaţi, prin metoda de lucru cu avans

axial sau diagonal (fig.5.83, a, b);

- arbori canelaţi, prin aceleaşi metode ca la roţile cilindrice,

- roţi cilindro-conice, prin combinarea avansului axial w a cu cel radial w r ;

- roţi melcate, prin metoda cu avans radial (fig.5.83, c) sau cu avans tangenţial

(fig.5.83, d);

- melci cilindrici, prin metoda cu avans tangenţial şi melci globoidali, prin metoda cuavans radial, în ambele cazuri scula fiind un cuţit roată montat în locul piesei, iar 

semifabricatul în locul frezei.

Procedeul de prelucrare a danturilor cu freze melc prezintă următoarele avantaje:

- posibilităţi largi de prelucrare;

- productivitate ridicată, datorită aşchierii şi divizării continue în cadrul rulării; prin

utilizarea la operaţiile de degroşare a frezelor melc cu două începuturi, productivitatea se

dublează;

- posibilitatea utilizării aceleiaşi scule la prelucrarea unor piese diferite, singuracondiţie fiind respectarea modulului; excepţie face prelucrarea roţilor melcate, la care freza

melc trebuie să aibă parametrii caracteristici determinaţi în funcţie de melcul cu care va

angrena roata melcată.

Ca dezavantaje, pot fi considerate următoarele:

- imposibilitatea prelucrării roţilor mici la blocurile baladoare cu roţi apropiate;

- imposibilitatea prelucrării danturilor interioare;

- precizia de tăiere a profilului este mai redusă decât la alte procedee, fiind

determinată numai de caracteristicile frezei melc şi neputând fi influenţată prin reglarea

maşinii; pentru creşterea preciziei, la finisare se recomandă utilizarea frezelor melc cu un

singur început şi având un număr mare de dinţi aşchietori.

Caracteristicile de mai sus, fac ca aceste maşini să fie cele mai răspândite maşini

de danturat.

5.9.1.2.3. Maşini de danturat cu cuţit roată.

Prelucrarea danturilor cu cuţit roată se realizează cel mai frecvent prin mortezare,

dar şi prin rabotare, pe maşini specializate.

166

Page 34: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 34/56

Cuţitul roată are forma unei roţi dinţate, confecţionată din oţel rapid, având

practicate unghiurile de degajare γ şi de aşezare α (fig.5.85, a).

Profilul dinţilor este evolventic, sau o altă curbă conjugată celei necesare de realizat

pe piesă.

Prelucrarea danturii cu cuţit roată se

bazează pe principiul generării evolventei cu

dreaptă mobilă, structura lanţului de rulare fiind

prezentată în figura 5.84. Condiţia de rulare în

acest caz are forma:

S

S

P P P P SSP R 

n

nnz  pnz  pw  =⇒⋅⋅=⋅⋅= . (5.42)

Scriind ecuaţia de transfer a lanţului

cinematic de rulare:

P C R RSC S ni i i n =⋅⋅⋅ 21 , (5.43)

şi ţinând cont de relaţia (5.42), se obţine formula de reglare:

S

R R RSz 

z c i  ⋅= , (5.44)

având aceeaşi formă ca la prelucrarea cu freză melc.

Principiul prelucrării danturilor prin mortezare cu cuţit roată este prezentat în figu-

ra 5.85.

Scula execută mişcarea principală v , o mişcare rectilinie alternativă, având o cursăde lucru (la coborâre) şi una pasivă (la ridicare).

Pentru evitarea frecărilor dintre feţele de aşezare ale dinţilor sculei şi suprafaţa

prelucrată a piesei, scula execută şi o mişcare de poziţionare repetată w  p, sincronizată cu

mişcarea v , de apropiere de piesă la începutul cursei de lucru şi de îndepărtare pe cursa

de întoarcere.

Simultan cu mişcarea principală v , scula se roteşte cu turaţia nS, iar piesa cu turaţia

nP , ambele mişcări fiind continue şi reprezentând mişcarea de rulare.

Pentru reglarea adâncimii de tăiere a

golului, piesa execută mişcarea de avansradial w r ,conform schemei din figura 5.85,b.

Pe parcursul fazei de degroşare,

corespunzător unghiului βd de rotaţie a

piesei, din  A în B , aceasta avansează

radial pe adâncimea t d .

  În punctul B mişcarea de avans

radial se opreşte, dar rularea continuă încă

o rotaţie completă, pentru tăierea tuturor dinţilor la adâncimea t d .

167

Fig.584

Fig.5.85

Page 35: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 35/56

Când scula ajunge din nou în punctul

B, se porneşte mişcarea w r , pe arcul∩

BC ,

corespunzător unghiului βf  , realizându-se

pătrunderea pe adâncimea de finisare t f ,

după care prelucrarea continuă pentru încăo rotaţie completă a piesei, realizându-se

faza de finisare.

Unghiul total β de rotaţie al piesei în

vederea prelucrării danturii în cele două

treceri este:o3602 ⋅++= f d  β β β  . (5.45)

La prelucrarea roţilor cu dantură înclinată se utilizează un cuţit roată cu dinţi încli-naţi cu unghiul βp corespunzător piesei (fig.5.86).

  În timpul cursei mişcării principale v , scula execută şi o

mişcare de rotaţie w E , astfel încât ea descrie o mişcare elicoidală

de dute-vino având unghiul de înclinare βp.

 Această mişcare se obţine cu ajutorul a două semicame

elicoidale K 1 şi K 2  cuplate între ele, schimbabile, având unghiul

de înclinare al piesei de prelucrat.

Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de mortezat dantura cu cuţit roatăeste prezentat în figura 5.87, în

care s-au notat: 1-batiu; 2-sanie

radială; 3-masă rotativă; 4-arbore

principal portsculă; 5-capul de

mortezat.

Mişcările reprezentate au

aceeaşi notaţie şi semnificaţie ca

cele din figura 5.85.

Un accesoriu important al

acestor maşini este dispozitivul

168

Fig.5.86

Fig.5.87

Page 36: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 36/56

pentru prelucrarea cremalierelor,

care se montează pe sania 2 şi

preia mişcarea nP  transformând-o

 într-o mişcare de avans tangenţial.

Caracteristica principală a a-

cestor maşini este diametrul maximal piesei de prelucrat.

 Avantajele procedeului de danturare cu cuţit roată sunt următoarele:

- este singurul procedeu care permite prelucrarea danturilor interioare, drepte sau

 înclinate, prin rulare;

- permite prelucrarea danturilor exterioare şi interioare înfundate;

- se pot prelucra cremaliere de precizie;

- pe lângă prelucrarea danturilor, se pot prelucra profile exterioare sau interioare

prin rulare, utilizând scule cu profil conjugat (de exemplu: came, găuri poligonale, etc.);- calitatea suprafeţei şi precizia de generare a evolventei sunt superioare celor 

realizate la frezarea cu freza melc, deoarece numărul de curse ale mişcării principale

pentru tăierea unui flanc (deci numărul profilelor de înfăşurare ale evolventei) poate fi

foarte mare şi determinat prin reglarea maşinii.

Maşinile de rabotat dantură în V constituie o grupă aparte de maşini de danturat,dar 

care utilizează acelaşi tip de sculă – cuţitul roată,

lucrează pe acelaşi principiu de generare al

evolventei (prin rulare) ca şi maşinile de mortezat,diferenţele constând în faptul că mişcarea

principală se execută pe o direcţie orizontală şi

lucrează simultan cu două cuţite roată. Principiul 

de lucru al acestor maşini este prezentat în figura

5.88, mişcările având aceeaşi notaţie şi

semnificaţie ca la maşinile de mortezat.

Deoarece lucrează alternativ cu două cuţite, este utilizată fiecare cursă a mişcării

principale v , astfel încât aceste maşini asigură o productivitate dublă faţă de maşinile de

mortezat. Se utilizează la prelucrarea roţilor dinţate cilindrice de dimensiuni mari, cu dinţi

 în V sau drepţi.

5.9.1.2.4. Maşini de danturat cu cuţit cremalieră.

Maşinile de danturat cu cuţit cremalieră sunt destinate prelucrării roţilor dinţate

cilindrice exterioare, cu dinţi drepţi, înclinaţi sau în V, prin procedeul mortezării, utilizând o

sculă din oţel rapid având forma unei cremaliere la care s-au practicat unghiurile de

aşchiere γ  şi α.Forma simplă a sculei, având dinţii cu profil trapezoidal, permite realizarea

acesteia la o precizie ridicată şi, prin urmare, prelucrarea unor danturi precise.

169

Fig.5.88

Page 37: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 37/56

Pe acest principiu, se construiesc maşini cu generarea evolventei atât prin

metoda cu dreaptă fixă (mai răspândite) cât şi cu dreaptă mobilă.

Principiul  danturării cu cuţit cremalieră cu dreaptă fixă este prezentat în figura 5.89.

Scula S este fixată pe sania

3 care execută mişcarea princi-

pală de aşchiere v , orientatădupă direcţia dintelui, profilul din-

ţilor în deplasarea lor generând o

cremalieră fictivă fixă cu care va

angrena semifabricatul.Reglarea

unghiului direcţiei dintelui se

realizează prin rotirea capului de

mortezat 2, în mişcarea de pozi-

ţionare w  p , faţă de montantul 1.Piesa P se prinde pe o ma-

să rotativă amplasată pe sania

tangenţială 4, dispusă pe sania radială 5. Dacă cuplajul K este pe poziţia 1, ea execută

simultan mişcările de rulare nP şi w t , condiţia de rulare fiind următoarea:

s

P P 

SssP P P P d t 

 p

 pz 

n

nn pnz  pnDw  ⋅=⇒⋅=⋅⋅=⋅⋅= ,π  . (5.46)

Scriind ecuaţia lanţului cinematic de rulare:

'1 sDRSR RSC C P  ni i i i n =⋅⋅⋅⋅ , (5.47)

şi ţinând cont de relaţia (5.46), se obţine formula de reglare:

S

P DRSR R RS p

 pz i C i  ⋅⋅⋅= , (5.48)

  în care i RS D este raportul roţilor de schimb de divizare-poziţionare a sculei, care se

calculează aşa cum se arată în continuare.

De remarcat că la acest procedeu avem de a face cu o dublă mişcare de divizare:

una continuă, realizată în cadrul procesului de rulare, şi una discontinuă, de repoziţionare

a roţii faţă de sculă, datorită faptului că din motive constructive, de rezistenţă şi de gabarit,z S  <  z P . Aşadar, după prelucrarea pe piesă a unui număr de dinţi z P1  <  z S, se opreşte

mişcarea de rulare şi se readuce piesa în poziţia iniţială, utilizând mişcarea w t , prin

deplasarea ei pe o lungime:

1P P D z  pL ⋅= . (5.49)

 Această deplasare se obţine prin lanţul cinematic de divizare-poziţionare, având structura:

MD ( αD  ) – K( 2 ) – RSD – Ş ( αŞ  ). (5.50)

Mecanismul de divizare generează un unghi de divizare αD = ct., care este transmis şi

transformat de roţile de schimb RSD în unghiul de rotaţie αŞ al şurubului Ş, necesar realizării deplasării pe lungimea LD. Deoarece:

170

Fig.5.89

Page 38: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 38/56

o360s

SD  pLα 

⋅= ,

(5.51)

scriind ecuaţia lanţului cinematic:

sDRSC D i i  α α  =⋅⋅ 1 , (5.52)

şi ţinând cont de relaţiile (5.49) şi (5.51), se obţine formula de reglare:

1 p

s

DDRS z  p

 pC i  ⋅⋅= , (5.53)

 în care:DC 

Di 

C α 

o3601

1

⋅= , (5.54)

reprezintă constanta lanţului cinematic de divizare-poziţionare.

Mişcarea de poziţionare radială w  pr  serveşte la reglarea adâncimii de tăiere a

dinţilor.Principiul constructiv şi funcţional  al

maşinilor de danturat cu cuţit cremalieră

este prezentat în figura 5.90, în care sunt

evidenţiate următoarele elemente: 1 - batiu;

2-sanie radială;3-sanie tangenţială; 4- masă

rotativă; 5-suport portcuţit;6-sanie portcuţit;

7-cap de mortezat; 8-montant. Mişcările e-

xecutate de maşină au aceeaşi notaţie şisemnificaţie ca în figura 5.89.

Pe aceste maşini se pot prelucra roţi ci-

lindrice cu dantură exterioară, cu dinţi

drepţi, înclinaţi sau în V cu canal de separa-

re, schemele de lucru fiind prezentate în

figura 5.91

La prelucrarea roţilor cu dinţi drepţi (fig.5.91, a) se utilizează o sculă cu dinţi drepţi,

iar capul de mortezat se reglează la zero (verticală) privind mişcarea w P .

Prelucrarea danturilor înclinate se poate realiza în două moduri:

- utilizând o sculă cu dinţi înclinaţi, aşezată paralel cu suprafaţa frontală a piesei

(fig.5.91, b);

- folosind o sculă obişnuită, cu dinţi drepţi, aşezată înclinat cu unghiul de înclinare a

dinţilor piesei, βP (fig.5.91, c).

171

Fig.5.90

Page 39: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 39/56

Fig.5.91

  În ambele cazuri, capul de mortezat se înclină cu unghiul βP. Metoda din figura

5.91, b, necesită o sculă mai dificil de realizat, dar permite prelucrarea roţilor mici ale

blocurilor baladoare şi a danturilor în V.

Comparativ cu maşinile de mortezat cu cuţit roată, maşinile de mortezat cu cuţit

cremalieră asigură o precizie de prelucrare superioară, mai ales privind elicea directoare a

dinţilor, care este generată prin imprimare prin rulare şi nu pe cale cinematică.

5.9.1.3. Maşini pentru finisarea danturilor cilindrice.

Prelucrările de danturare se realizează din una până la trei treceri: de degroşare, de

semifinisare şi de finisare, în funcţie de precizia urmărită, care este totuşi limitată pentru

fiecare procedeu de prelucrare în parte. Prelucrările de finisare ale danturilor se aplică ca

operaţii ulterioare danturării, în scopul corectării erorilor de formă a evolventei, de simetrie

a dintelui, de divizare, de înclinaţie, etc. precum şi pentru îmbunătăţirea calităţii suprafeţei.

Finisarea danturilor se poate realiza prin operaţii de rectificare, şeveruire, rodare,

etc.cea mai utilizată fiind rectificarea, deoarece permite eliminarea unor erori mari, la piese

tratate termic şi asigură o precizie ridicată de prelucrare. Fiind o operaţie scumpă, seaplică numai la roţile dinţate care necesită o precizie deosebită (de ordinul micronilor),

cum sunt cele care lucrează la turaţii şi puteri mari, în transmisiile cinematice de precizie,

la roţile etalon, etc.

După modul de obţinere a evolventei, prelucrările de finisare, ca şi cele de

danturare, pot fi împărţite în două grupe:

- prin copiere, utilizând scule profilate;

- prin rulare.

5.9.1.3.1. Maşini de rectificat dantura prin copiere cu sculă profilată.

172

Page 40: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 40/56

Principiul procedeului  de rectificare a danturii cu piatră profilată este prezentat

 în figura 5.92. Mişcările de lucru sunt următoarele:

- n – mişcarea principală de aşchiere,executată de sculă;

- w r  – mişcarea de avans radial, executată de sculă sau

piesă, în vederea reglării adâncimii de aşchiere şi obţinerii

grosimii dintelui;- w l  – mişcarea de avans longitudinal executată de sculă

sau piesă, în scopul prelucrării dintelui pe toată lungimea lui;

- w d  – mişcarea de divizare a piesei, pentru prelucrarea

succesivă a dinţilor;

- w  p – mişcarea de poziţionare transversală a sculei

pentru reglarea simetriei dintelui.

La prelucrarea roţilor cu dantură înclinată, simultan cu w l 

piesa execută şi o mişcare de rotaţie alternativă, din combina-rea celor două mişcări rezultând o mişcare elicoidală alternati-

vă după elicea golului.

Prelucrarea unei piese se realizează în mai multe faze: de degroşare, semifinisare,

finisare, executate cu adâncimi de aşchiere diferite, după fiecare fază realizându-se

corectarea profilului, prin copiere după şablon, utilizând un mecanism tip pantograf cu

reducere la scară.

Maşinile de rectificat prin acest procedeu se deosebesc doar după elementul care

execută mişcările w r şi w l (scula sau piesa).Principiul constructiv şi funcţional al unei maşini cu sculă deplasabilă este prezentat

  în figura 5.93, în care s-au

notat:1-batiu;2-păpuşă mobilă;

3 - dorn port piesă; 4 - sanie

transversală; 5-cap de rectifi-

cat; 6-sanie longitudinală.

Mişcările executate de

maşină sunt aceleaşi cu cele

prezentate în figura 5.92.

Pe acest tip de maşină

se pot prelucra numai roţi cu

dinţi drepţi. Productivitatea es-

te ridicată, deoarece aşchie-

rea are loc pe toată lungimea

profilului, dar precizia este mai

redusă decât la prelucrările

prin rulare, datorită dificultăţilor de profilare precisă a sculei şi modificării profilului datorită

173

Fig.5.92

Fig.5.93

Page 41: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 41/56

uzurii. Un avantaj al metodei este şi faptul că se pot prelucra şi alte forme ale

profilului, la roţi sau axe canelate, utilizând scule profilate corespunzătoare.

5.9.1.3.2. Maşini de rectificat dantura prin rulare.

Rectificarea danturilor prin rulare se realizează prin reproducerea angrenării piesei

de prelucrat cu o cremalieră imaginară, materializată parţial sau total de discul (discurile)de rectificat.

Prin această metodă lucrează maşinile de rectificat cu disc dublu conic (procedeul

NILES), cu două discuri taler (procedeul MAAG) şi cele cu melc abraziv.

5.9.1.3.2.1. Maşini de rectificat dantura cu disc dublu conic (NILES).

Principiul procedeului este prezentat în figura 5.94. Discul de rectificat,S, având for-

ma dintelui cremalierei, execută mişcarea principală de

aşchiere n şi o mişcare de translaţie alternativă w l , orientatăpe direcţia dintelui, generând cremaliera fictivă C  cu care

angrenează piesa P . De asemenea, el execută mişcarea de

avans radial w r , de reglare a adâncimii de aşchiere şi a

grosimii dintelui.

Piesa P execută mişcarea de rulare, care se obţine prin

combinarea mişcării de avans circular  w c  cu cea de avans

transversal w t , evolventa fiind generată prin rulare cu dreaptă

fixă. Există două variante de lucru privind mişcarea de rulare,care conduc la precizii şi productivităţi diferite, şi anume:

- rularea pe un singur flanc;

- rularea simultană pe ambele flancuri.

La rularea pe un singur flanc , scula se reglează din miş-

carea w r astfel încât grosimea sa pe cercul de rostogolire să

fie mai mică decât grosimea dintelui cremalierei, piesa execu-

tând şi o mişcare de poziţionare repetată w  p, având rolul trecerii sculei de pe un flanc pe

celălalt. Astfel, la rularea spre stânga se prelucrează flancul stâng, iar apoi se trece scula

pe flancul drept şi la rularea spre dreapta se prelucrează flancul drept, după care se

execută mişcarea de divizare w d  şi începe ciclul următor. Aşadar, la un cilcu de rulare se

prelucrează flancurile unui singur gol.

La rularea pe ambele flancuri , scula se reglează din mişcarea w r  astfel încât

grosimea dintelui său este mai mare decât a cremalierei, la rularea într-un sens

realizându-se prelucrarea pe ambele flancuri ale golului, după care se execută mişcarea

de divizare w d , la rularea în sens invers prelucrându-se flancurile golului următor, ş.a.m.d.

La un cilcu de rulare se prelucrează două goluri, productivitatea fiind dublă faţă de prima

variantă, dar precizia de prelucrare este mai redusă.Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rectificat dantura cu disc dublu co-

174

Fig.5.94

Fig.5.95

Page 42: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 42/56

nic este prezentat în

figu-ra 5.95, în care s-au

notat: 1 –batiu; 2 –păpuşă

portsculă; 3  – suport ro-

tativ; 4  –sanie portsculă;

5–păpuşă mobilă;6 –dornportpiesă;7 –montant;8 –

sanie transversală. Miş-

cările de lucru au

aceeaşi notaţie şi

semnificaţie ca cele din

figura 5.94, având în

plus mişcarea de poziţio-

nare w i ,de înclinare a ca-pului de rectificat, pentru

reglarea direcţiei mişcării w l după direcţia dintelui (la prelucrarea roţilor cu dinţi înclinaţi).

Prelucrarea se poate realiza în mai multe treceri, cilcul de lucru desfăşurându-se în

mod automat.

5.9.1.3.2.2. Maşini de rectificat dantura cu două discuri (MAAG).

 Aceste maşini utilizează două discuri abrazive în formă de taler, care materiali-

zează fiecare câte un flanc al cremalierei. Ele pot fi reglate în trei moduri diferite (fig.5.96):

175

Fig.5.96

Page 43: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 43/56

- ambele discuri înclinate, aşezate în acelaşi gol (fig.5.96, a), metodă folosită la

prelucrarea danturilor de modul mare;

- cu discurile înclinate, dispuse în două goluri alăturate (fig.5.96, b);

- cu discurile paralele, dispuse în goluri diferite, peste n dinţi (fig.5.96, c).

Ultimele două moduri se utilizează la prelucrarea danturilor cu module mici.

Generarea evolventei are loc prin rulare cu dreaptă fixă, pe cercul de rostogolire(fig.5.96, a şi b) sau pe cercul de bază (fig.5.96, c). În principiu, mişcările de lucru sunt

aceleaşi ca la maşinile NILES, dar la maşinile MAAG ciclul de lucru pentru prelucrarea

unui dinte presupune rulări multiple realizate simultan cu deplasarea longitudinală w l , după

care se execută mişcarea de divizare w d şi începe cilcul următor.

Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor MAAG este prezentat în figura 5.97,în

care s-au notat:

1  –sanie longitudi-nală;

2 –cadru suport;

3 –tambur;

4-păpuşă portpiesă;

5-capete de recti-

ficat (două);

6-sănii portsculă

(două);7-sanie radială;

8-montant;

9-batiu.

Mişcările de lucru, de reglare şi de poziţionare au aceleaşi notaţii în figurile 5.96 şi 5.97 şi

sunt următoarele:

- n – mişcarea principală de aşchiere, executată de sculele S;

- w c – mişcarea de avans circular, componentă a rulării, executată de piesa P ;

- w t  – mişcarea de avans transversal, componentă a rulării, executată de piesă

(păpuşa 4);

- w l – mişcarea de avans longitudinal, executată de piesă (sania 1);

- w d – mişcarea de divizare, executată de piesă;

- w r – mişcarea de avans radial, executată de scule (sania 7);

- w  p1 – mişcarea de poziţionare a sculelor şi de compensare automată a uzurii lor;

- w  p2 – mişcarea de poziţionare unghiulară a sculelor.

Rularea pe maşinile MAAG se realizează cu ajutorul unui mecanism specific,

reprezentat în figura 5.98, în care s-au păstrat notaţiile elementelor corespunzătoare dinfigura 5.97. Pe arborele portpiesă, opus piesei, este montat tamburul 3 de care sunt fixate

176

Fig.5.97

Page 44: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 44/56

capetele benzilor elastice B, celelalte capete fiind fixate de cadrul suport 2.

Păpuşa port-

piesă 4 primeşte mişcarea w t  (compo-

nentă a rulării) care se transmite prin

mecanismul cu bară articulată şi culisele

C 2  şi C 3 la cadrul 2, imprimând acestuiasimultan mişcarea w t1. Datorită benzilor 

B, tamburul 3 capătă o mişcare

determinată de rotaţia în jurul axei, care

este mişcarea de avans circular  w c ,

cealaltă componentă a rulării.

Pentru a putea utiliza un tambur 3

de un anumit diametru la prelucrarea mai

multor roţi având diametre de rostogolirediferite, se reglează lungimea braţelor  x 

şi y, prin deplasarea culisei blocabile C 1

 în mişcarea de poziţionare w  p.

Pe maşinile MAAG se pot prelucra

roţi dinţate cilindrice cu dinţi drepţi şi

 înclinaţi, în una sau mai multe treceri. Ca

şi la maşinile NILES divizarea se face discontinuu, ceea ce reduce productivitatea.

5.9.1.3.2.3. Maşini de rectificat dantura cu melc abraziv.

Rectificarea cu melc abraziv este asemănătoare ca principiu cinematic cu dantura -

rea cu freză melc, generarea evolventei având loc prin

rulare cu dreaptă mobilă.

Principiul de lucru al procedeului este redat în

figura5.99.

Scula, un melc abraziv de diametru mare, executămişcarea principală de aşchiere n şi mişcările de avans

radial w r , pentru reglarea adâncimii de aşchiere şi obţinerea

grosimii dintelui, şi de avans tangenţial, pentru utilizarea

integrală a sculei pe toată lungimea ei.

Piesa execută mişcarea de avans circular  w c , în

scopul rulării cu cremaliera imaginară mobilă a sculei, şi

mişcarea de avans longitudinal w l , pentru prelucrarea

dinţilor pe toată lungimea lor.

177

Fig.5.98

FI

G.5.99

Page 45: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 45/56

Principiul constructiv şi funcţional  al maşinilor de rectificat cu melc abraziv este

prezentat în figura 5.100, în care s-au notat următoarele elemente:

1-batiu;

2-montant;

3-sanielongitudinală;

4-suport rotativ;

5-cap portpiesă;

6-păpuşă

portsculă;

7-dispozitiv de

profilare a sculei;

8-sanie radială;9-sanie

tangenţială.

Mişcările de lucru sunt aceleaşi ca în figura 5.99, având în plus mişcările de poziţionare

w  p1 – pentru înclinarea piesei, la prelucrarea dinţilor înclinaţi, w  p2  – pentru reglarea radială

a piesei şi w i – mişcarea de avans pentru corijarea profilului melcului abraziv.

Pe aceste maşini se pot prelucra roţi cilindrice cu dinţi drepţi şi înclinaţi, de precizie

mai redusă decât pe maşinile NILES şi MAAG, dar cu o productivitate mult superioară,datorită divizării continue şi avansului longitudinal de valoare mare, posibil datorită

diametrului mare al melcului.

5.9.1.3.3. Maşini de şeveruit dantura.

Şeveruirea este un procedeu de finisare a danturilor cilindrice prin răzuire, realizat

prin angrenarea forţată a roţii de prelucrat cu o sculă specială numită şever.

Şeverul  este o roată dinţată cu profil evolventic

special cu dinţi înclinaţi, (fig.5.101), o cremalieră sau un

melc, confecţionată din oţel rapid, având practicate pe

flancuri o serie de canale orientate de la vârful către

baza dintelui, ale căror margini reprezintă muchiile

aşchietoare le sculei.

Principiul prelucrării  prin şeveruire este prezentat în figura 5.102. Şeverul, întot-

deauna cu dantură înclinată, formează cu piesa de prelucrat un angrenaj cu axe încrucişa-

178

Fig.5.100

Fig.5.101

Page 46: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 46/56

te, care determină un contact punctiform între flancuri, favorabil prelucrării, deoarece

prin aplicarea unor forţe exterioare mici se obţin presiuni de contact mari, necesare

răzuirii.

Unghiul δ dintre axele celor două roţi se calculează cu formula:

sP  β β δ  ±= , (5.55)

 în care βP şi βş sunt unghiurile de înclinare ale dinţilor piesei şi şeverului.

Imprimând şeverului o mişcare de rotaţie

care determină viteza tangenţială v TŞ,

descompunând această viteză după direcţiile

normală, v Nd , şi de-a lungul dintelui, v  AŞ, şi

punând condiţia de continuitate a angrenării (v Nd 

aceeaşi pentru sculă şi piesă), se obţine viteza

tangenţială a piesei, v TP , care proiectată pe

direcţia dintelui, dă viteza v  AP . Viteza de

alunecare de-a lungul dintelui  în punctul de

contact se calculează cu relaţia:

STSP TP  AS AP al  v v v v v  β β  sinsin ⋅±⋅=−= , (5.56)

care, în urma unor transformări devine:

( )SP STSal  tg v v  β β β  sincos ±⋅⋅= , (5.57)

relaţie care permite calculul v TŞ şi a turaţiei sculei

pentru realizarea unei v al dorite.Viteza de aşchiere v aş se obţine din compunerea v al cu cea de alunecare pe flancuri,

care are valoare nulă pe cercul de rostogolire, astfel că putem scrie:

al as v v  =min . (5.58)

Deoarece şeverul are, de regulă, lăţime mai mică decât a roţii de prelucrat, pentru

prelucrarea dintelui pe toată lungimea lui piesa execută o mişcare de avans  w l  după o

direcţie înclinată cu unghiul ψ , pe o lungime a cursei care să asigure ca şeverul să

depăşească marginile piesei. După valoarea unghiul ψ , se cunosc trei metode de

 prelucrare:- ψ = 0 – şeveruire cu avans axial;

- ψ  ≠ 0 – şeveruire cu avans diagonal;

- ψ = 90° - şeveruire cu avans transversal (tangenţial).

Presiunea de contact poate fi realizată prin două metode:

- prin frânarea piesei cu un moment de frânare controlat, angrenarea fiind cu joc

 între flancuri şi distanţa dintre axe constantă pe durata prelucrării;

- prin deplasarea sculei într-o mişcare de avans radial w r  forţat, care determină

  împănarea dintelui şeverului între dinţii roţii (angrenare fără joc, distanţă dintre axevariabilă).

179

Fig.5.102

Page 47: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 47/56

  În figura 5.103 este prezentat principiul

constructiv şi funcţional al unei maşini de şeveruit

cu avans radial.

Ea se compune din următoarele elemente:

1 – placă de bază; 2 – batiu; 3 – consolă; 4 – sanielongitudinală; 5 – suport oscilant; 6 – masă

longitudinală; 7 – păpuşă mobilă; 8 – cap de

şeveruit; 9 – păpuşă portşever.

In vederea prelucrării, piesa se introduce pe un

dorn care se roteşte liber între vârfuri. Masa 6 se

roteşte cu unghiul ψ al direcţiei de avans (mişcarea

de poziţionare w  p2 ), iar capul de şeveruit 8 cu

unghiul dintre axe δ (mişcarea de poziţionare w  p1).Şeverul, ca roată antrenoare, se roteşte cu

turaţia nS, pentru asigurarea unei viteze de aşchiere

minime dată de relaţia (5.58), iar piesa cu turaţia nP ,

rezultată din raportul de transmitere. Se porneşte

mişcarea de avans longitudinal w l şi cea de avans

radial w r , care se execută până la atingerea distanţei finale dintre axe, pentru care dintele

are grosimea necesară. Periodic, se inversează sensul de rotaţie.

Suportul oscilant 5 poate executa, cu ajutorul unei came, o mişcare w 0 de pendula-re stânga-dreapta, sincronă cu avansul longitudinal w l , determinând prelucrarea unui dinte

bombat (mai gros la mijloc), care în funcţionare va prelua

mai bine solicitările (fig.5.104).

Şeveruirea este un procedeu foarte productiv, dar 

necesită o sculă complicată şi scumpă, piesele trebuie

danturate cu un profil special, care să asigure adaosul de

şeveruire (de × 0,1[mm]), şi nu se pot prelucra roţi tratate

termic la o duritate mai mare de 40 HRC. Este foarte utilizatla prelucrarea roţilor dinţate din transmisiile auto.

5.9.2. Maşini pentru prelucrarea roţilor dinţate conice.

Roţile dinţate conice sunt de o diversitate mai mare decât cele cilindrice, după

forma şi direcţia dintelui (curba directoare) ele putând fi: cu dinţi drepţi, înclinaţi şi curbi (în

arc de cerc, spirală, ciloidă, evolventă), a căror prelucrare necesită maşini specializate

specifice.

Profilul teoretic al dinţilor roţilor conice (curba generatoare) este evolventa sferică,

curba care, datorită dificultăţilor de realizare practică, este înlocuită cu profile

aproximative, dependente de procedeul de prelucrare.

180

Fig.5.104

Fig.5.103

Page 48: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 48/56

Danturile conice pot fi realizate prin diferite procedee tehnologice: prin turnare,

deformare plastică, sinterizare, dar cel mai frecvent şi cu precizii superioare, prin aşchiere.

După modul de realizare a curbei generatoare, se cunosc două metode de

prelucrare ale roţilor dinţate conice:  prin copiere şi prin rulare. La ambele metode, curba

directoare poate fi materializată, generată cinematic sau imprimată prin rulare.

5.9.2.1. Prelucrarea danturilor conice prin copiere.

La prelucrarea danturilor conice prin copiere, curba generatoare este materializată

de tăişurile sculei aşchietoare, sau pe un şablon de pe care este transpusă pe piesă

utilizând dispozitive de copiat.

Principalul inconvenient la prelucrarea danturilor conice prin copiere este

determinat de variaţia modulului şi a profilului generator de-a lungul dintelui, care nu poate

fi realizat practic decât cu anumite aproximaţii dependente de procedeul de prelucrare şi

care determină o precizie de prelucrare mai mare sau mai mică.Prin copiere, prelucrarea se poate realiza pe maşinile universale de frezat, cu

ajutorul capului divizor şi folosind ca scule frezele disc sau deget modul, prin rabotare şi

copiere după şablon (maşinile Heidenreich-Harbeck), prin broşare circulară (procedeul

Revacycle) sau prin frezare cu capete de frezat multicuţite (procedeul Formate-Gleason).

Prelucrarea danturilor conice pe maşinile universale de frezat are avantajul accesi-

bilităţii, dar precizia de prelucrare şi

productivitatea sunt reduse.

Principiul de prelucrare este prezentat înfigura 5.105,a. Piesa, strunjită la profilul exterior 

al roţii, se prinde în capul divizor, acesta având

arborele principal înclinat astfel încât

generatoarea conului interior (de fund al dintelui)

să coincidă cu direcţia mişcării de avans

longitudinal w l . Se porneşte mişcarea principală n,

se reglează adâncimea de tăiere a dintelui

(mişcarea de avans radial w r ) şi pornind mişcarea

de avans longitudinal w l  se taie primul gol, după

care se aduce piesa în poziţia iniţială, se execută

mişcarea de divizare w d  şi se prelucrează dintele

următor.

Deoarece profilul frezei melc corespunde

modulului minim al roţii, iar modulul variază de-a

lungul dintelui, pentru apropierea de adevărata

formă a golului este necesar ca prelucrarea să

se realizeze din minim trei treceri (fig.5.105,b): otrecere de degroşare pe mijlocul golului (ψ = 0),

181

Fig.5.105

Page 49: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 49/56

iar apoi câte o trecere de finisare pe fiecare flanc al dinţilor (ψ  ≠ 0).

Unghiul ψ este unghiul dintre axa golului şi flancul dintelui şi se reglează prin rotirea

mesei maşinii în jurul axei verticale.

Mişcarea de divizare w d se realizează cu ajutorul capului divizor.

Prin acest procedeu se pot prelucra numai roţi conice cu dinţi drepţi sau înclinaţi, de

precizie redusă.

Prelucrarea danturilor prin broşare cu broşă circulară (procedeul Revacycle-

Gleason) asigură o precizie mult superioară procedeului anterior şi are o productivitate

foarte mare, fiind utilizat la prelucrarea roţilor cu dinţi drepţi în producţia de serie mare.

Principiul de lucru (simplificat) este prezentat în figura 5.106. Scula este o broşă cir-

culară formată din discul 1 pe care

sunt montaţi segmenţii dinţaţi 2,

dinţii fiind profilaţi evolventic,

corespunzător mărimii golului dintredinţi în diferitele secţiuni succesive

de-a lungul lui.

Broşa execută mişcarea prin-

cipală n simultan cu mişcarea de a-

vans longitudinal w l , astfel încât fie-

care dinte taie profilul în secţiunea

corespunzătoare pentru care a fost

proiectat. În timpul rotirii pe unghiulde gol ϕ , piesa execută mişcarea

de divizare w d , iar scula revine în poziţia iniţială privind mişcarea w l , după care începe

prelucrarea dintelui următor. Broşa se roteşte continuu, la fiecare rotaţie fiind prelucrat un

dinte (timp de 2…6 [s]).

Maşina are o cinematică simplă, scula fiind complicată şi scumpă, pentru profilarea

ei fiind necesară o maşină specială de rectificat (de ascuţit).

Procedeul a fost conceput şi este destinat în principal prelucrării pinioanelor satelite

din diferenţialele autovehiculelor.Celelalte procedee de prelucrare prin copiere, având o importanţă redusă, nu sunt

prezentate în această lucrare.

5.9.2.2. Maşini pentru prelucrarea danturilor conice prin rulare.

Prelucrarea danturilor conice prin rulare este mai răspândită decât metoda copierii,

deoarece curba generatoare este obţinută pe cale cinematică, la o precizie superioară, iar 

metoda rulării permite realizarea unor curbe directoare rectilinii sau curbe de o mare

diversitate.

Prelucrarea danturilor conice prin metoda rulării se bazează pe angrenarea forţată

a semifabricatului cu o roată plană de generare.

182

Fig.5.106

Page 50: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 50/56

Roata plană de generare RP  (fig.5.107) este o roată conică imaginară,

specifică fie-cărui angrenaj conic în parte, obţinută prin degenerarea conurilor de

rostogolire ale celor două roţi într-un plan, δ1,δ2 → 90° ⇒ 2Α δ0 =180°).Parametrii principali

ai roţii plane sunt raza medie R 0m şi numărul de dinţi z 0 , care se calculează în funcţie de

parametrii celor două roţi ale angrenajului considerat, cu relaţiile:

.cos2

;sinsin2

2122

210

2

2

1

1000

δ 

δ δ 

⋅⋅⋅++=

==+

=

z z z z z 

R R R R R  ei 

m

(5.59)

Pentru cazul particular δ = δ1 + δ2 = 90°

(angrenaj cu axe perpendiculare) se obţin:22

210

22

210 ; z z z R R R m +=+= . (5.60)

Profilul teoretic al dinţilor roţii plane este

o curbă de inflexiune foarte apropiată de li-nia dreaptă, dar care nu poate fi realizată

practic la precizii ridicate, motiv pentru care

ea este înlocuită cu un profil rectiliniu.

 Această aproximaţie duce la obţinerea unui

profil prelucrat diferit de cel teoretic

(evolventa sferică), fapt care nu influenţează însă funcţionarea angrenajelor conice, dacă

acestea sunt cu profil nedeplasat sau zero deplasat; în schimb, costurile de fabricaţie şi

de exploatare a sculelor se reduce considerabil, iar precizia de prelucrare a acestorapoate fi foarte ridicată.

Se cunosc mai multe procedee de prelucrare a danturilor conice prin rulare şi

anume: prin rabotare cu un cuţit (procedeul Bilgram) sau cu două cuţite (procedeul

Gleason); prin frezare periodică cu două freze disc (procedeul Beale) sau cu capete

portcuţite (procedeul Gleason); prin frezare continuă (procedeul Spiromatic, Fiat, etc.).

  5.9.2.2.1. Maşini de danturat prin rabotare cu două cuţite.

   Aceste maşini sunt destinate prelucrării roţilor dinţate cu dinţi drepţi sau înclinaţi,

prin rulare, utilizând procedeul rabotării.

Principiul procedeului este prezentat în figura 5.108. Pentru prelucrare se utilizează

două cuţite C 1 şi C 2 , având forma din figura 5.108, a (pentru finisare), sau cea din figura

5.108, b (pentru degroşare). Cuţitele sunt fixate în doi suporţi portcuţit independenţi,

amplasaţi pe două sănii care se deplasează pe ghidajele G1 şi G2 (fig.5.108, c), amplasate

pe un tambur T care materializează roata plană la maşină. Unghiul ϕ se reglează la va-

loarea unghiului dintre două

flancuri alăturate, sau dintre

doi dinţi alăturaţi ai roţii

plane.

183

Fig.5.107

Fi.5.108

Page 51: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 51/56

Prin deplasarea în an-

tifază a celor două cuţite în

mişcarea principală de aşchi-

ere v , muchiile lor active ge-

nerează în spaţiu flancurile

dintelui roţii plane de referinţăcu care va angrena semi-

fabricatul în procesul rulării.

Principiul constructiv şi funcţional  al maşinilor de rabotat cu două cuţite este

prezentat în figura 5.109, în care s-au notat: 1-batiu; 2-sanie axială; 3-suport rotativ; 4-pă-

Fig.5.109

puşă portpiesă; 5 - sănii portscule; 6 - suporţi reglabili;7 - tamburul maşinii; 8 - păpuşă fixă.

O vedere din faţă, simplificată, a tamburului maşinii – elementul care materializează

roata plană de generare - este prezentată în figura5.110, păstrând aceleaşi notaţii.

184

Fig.5.110

Page 52: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 52/56

Suporţii 6 permit reglarea unghiului ϕ dintre

direcţiile de deplasare ale cuţitelor, prin mişcările de

poziţionare w ϕ, existând şi alte elemente şi mişcări,

nereprezentate, pentru reglarea lungimii şi poziţiei cursei

cuţitelor C , precum şi a direcţiei dinţilor.

Mişcările reprezentate la maşină sunt următoarele:

- v – mişcarea principală de aşchiere, realizată de cuţitele C ;

- w c  – mişcarea de avans circular, executată de tamburul 7 (roata plană) pe un

unghi limitat, componentă a rulării;

- w R – mişcarea de rulare a piesei, cealaltă componentă a rulării;

- w d – mişcarea de divizare discontinuă a piesei;- w a – mişcarea de avans sau poziţionare axială a piesei, executată de sania 2;

- w  p – mişcarea de poziţionare unghiulară a piesei, de reglare a coincidenţei

direcţiei generatoarei conului interior al roţii cu direcţia v , reglată la suportul 3.

Ciclul de lucru cuprinde următoarea succesiune de mişcări:

- iniţial, sculele se află în poziţia superioară executând mişcarea v , iar piesa este

retrasă axial (w a);

- se apropie rapid piesa (w a) până în poziţia prestabilită şi se pornesc mişcările de

rulare (w c şi w R );- se execută faza de rulare directă, în care are loc tăierea dinţilor, până ce sculele

ies din angrenare cu piesa, ajungând la capătul inferior al cursei (w c );

- se retrage piesa (w a) şi se inversează sensul de rulare; în timpul rulării inverse

piesa execută şi mişcarea de divizare (w d );

- se reia automat ciclul de mai sus pentru prelucrarea dintelui următor.

Schema cinematică structurală a maşinii este prezentată în figura5.111,în care s-au

notat: C – cuţite de rabotat; P – piesa; T – tamburul maşinii; SA – sanie axială; K a – camă

de avans axial; DC  – disc de comandă; K  – cuplaj; I  – inversor; MD – mecanism dedivizare; Dif  – mecanism diferenţial; ME  – motor electric de antrenare a lanţurilor 

cinematice; RSv  – roţi de schimb pentru reglarea mişcării principale v ; RSa – roţi de schimb

pentru reglarea mişcării de avans axial w a; RSc – roţi de schimb pentru reglarea mişcării de

avans circular w c ; RSR  – roţi de schimb de rulare; RSd  – roţi de schimb de divizare. La

comenzi date de discul de comandă DC , inversorul I  realizează inversarea sensului de

rulare, iar cuplajul K cuplează mecanismul de divizare MD pentru realizarea mişcării w d ,

care este introdusă în lanţul de rulare (în faza de rulare inversă) prin mecanismul

diferenţial Dif .

185

Fig.5.111

Page 53: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 53/56

Lanţurile cinematice al maşinii sunt următoarele:

- lanţul cinematic principal:

ME (n0 ) – 1 – RSv – D – B – C (v );

- lanţul cinematic de avans axial:

ME (n0 ) – 1 – RSa – 2 – 3 – 4 – K a – SA (w a);- lanţul cinematic de avans circular:

ME (n0 ) – 1 – RSa – 2 – I – RSc – 5 – T (w c );

- lanţul cinematic de divizare:

MD (α0) – Dif – RSd – P (w d );

- lanţul cinematic de rulare:

T (w c ) – 5 – RSR – Dif – RSd – P (w R ).

Toate lanţurile cinematice se reglează prin roţile de schimb corespunzătoare, în

ordinea prezentată mai sus, formulele de reglare fiind indicate în cartea tehnică a maşinii.

Ciclul de lucru se desfăşoară semiautomat, maşina oprindu-se după prelucrarea

tuturor dinţilor.

Datorită procedeului de aşchiere (rabotarea) şi divizării discontinue, aceste maşini

au o productivitate redusă; având şi o rigiditate redusă, se recomandă utilizarea lor pentru

finisarea danturilor, degroşate anterior prin frezare cu scule profilate trapezoidal.

5.9.2.2.2. Maşini de frezat dantura curbă.

Roţile conice cu dinţi curbi prezintă, comparativ cu cele cu dinţi drepţi, o serie de

avantaje ce decurg din gradul de acoperire mare, care asigură un mers mai silenţios şi o

capacitate de transmitere a unor momente mai mari, la acelaşi gabarit. Aceste angrenajesunt mai puţin sensibile la erorile de execuţie şi de montaj, dar au o precizie cinematică

186

Page 54: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 54/56

mai redusă, ceea ce le recomandă în principal pentru transmisiile auto, pentru

care, de fapt, au şi fost concepute.

Toate procedeele cunoscute generează evolventa prin rulare, iar forma dintelui

(curba directoare) pe roata plană de generare este aceea a unui arc dintr-o anumită curbă

materializată pe sculă (arc de cerc, spirală arhimedică), sau realizată cinematic prin rulare

(evolventa, cicloida) şi imprimată prin rulare.Sculele utilizate sunt capete de frezat multicuţite, având diferite forme constructive

specifice, care asigură o productivitate ridicată, mai ales la procedeele cu divizare

continuă.

Spre exemplificare, în cele ce urmează se prezintă procedeul de prelucrare a

danturii curbe în arc de epicicloidă alungită (sau dantura eloidă) realizată pe maşinile

Spiromatic 2 (tip SKM2) -–produsă de firma Oerlikon din Elveţia.

Principiul de lucru al maşinilor Spiromatic este prezentat în figura 5.112. Sculele fo-

losite pe aceste maşini sunt capete de frezat cu 3…5 grupe de cuţite (S, fig.5.112) cu profiltrapezoidal, fiecare grupă având câte trei cuţite: 1 –cuţit de degroşare, care lucrează numai

cu tăişul de vârf; 2 – cuţit de finisare, care cu tăişul său lateral exterior taie flancul concav

al dintelui; 3 – cuţit de finisare, care cu tăişul lateral interior taie flancul convex al dintelui.

Punctele de divizare A ale tuturor cuţitelor de tip 2, cu tăiere exterioară, se află pe un

cerc de diametru mai mare ca cel care uneşte punctele de divizare B ale cuţitelor de tip 3,

cu tăiere interioară.

Capul de frezat S este amplasat pe tamburul 5 (fig.5.113, 5.114) faţă de care poate

fi reglat excentric prin intermediul saniei radiale 6 (mişcarea w  p4). El execută mişcarea

principală de aşchiere n, de rotaţie în jurul axei proprii.

Generarea curbei directoare a dintelui are loc prin combinarea mişcării de rotaţie a

sculei n cu mişcarea de rotaţie a roţii plane w 3; prin rostogolirea rulantei r pe baza b în jurulcentrului instantaneu de rotaţie O, deoarece r  A > r B > r r , punctele A şi B vor descrie două

187

Fig.5.112

Page 55: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 55/56

epicicloide alungite ∆ A şi ∆B, care reprezintă directoarele celor două flancuri ale dinţilor 

roţii plane. Raportul de transmitere al celor două mişcări, n şi w 3, corespunde raportului

dintre numărul de grupe de cuţite ale capului de frezat (z S) şi numărul de dinţi al roţii plane

z 0 , astfel încât grupele de cuţite intră succesiv în golurile dintre dinţi, care vin pe rând,

divizarea fiind continuă.

Procesul de danturare, care presupune şi realizarea profilului flancului dintelui

(curba generatoare), are loc în două faze succesive: în prima fază, scula S execută, pe

lângă mişcarea n, o mişcare de avans axial w 1, de pătrundere pe adâncimea de

degroşare; în faza a doua, continuă mişcarea de pătrundere w 1, dar tamburul 5 începe să

se rotească în mişcarea de avans circular  w 2  (componentă a rulării), iar roata plană

primeşte o mişcare de rotaţie suplimentară w 3S (cealaltă componentă a rulării). Piesa de

prelucrat execută mişcările de rotaţie w P  şi w PS, corespunzătoare mişcărilor  w 3 şi w 3S şi

raportului de transmitere între roata plană şi piesă, astfel că prin rularea piesei cu roata

plană (mişcările w 3S şi w PS) are loc generarea profilului evolventic al dinţilor. Pe duratarulării piesa execută o rotaţie continuă multiplă (w P ), astfel că golurile dintre dinţi sunt

tăiate în mod continuu, la sfârşitul fazei de rulare rezultând o roată cu dantura completă.

  Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor SKM2 este prezentat în figura 5.113,

 În care s-au notat: 1-batiu;2-suport rotativ;3-păpuşă portpiesă;4-grindă de rigidizare;5-tam-

burul maşinii; 6-sanie radială; 7-păpuşă portsculă.

Fig.5.113

O vedere din faţă a tamburului 5 este prezentată în figura 5.114.

Mişcările de lucru sunt următoarele:

- n – mişcarea principală de aşchiere şi

componentă a rulării pentru generarea cinematică a

curbei directoare, executată de capul de frezat S;

188

Fig.5.114

Page 56: Capit. 5.1

5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 56/56

- w P  – mişcarea de rotaţie a piesei, cealaltă

componentă a rulării pentru generarea directoarei;

- w 2 – mişcarea de avans circular a tamburului

5, componentă a rulării pentru generarea

evolventei;

- w PS – mişcarea de rotaţie suplimentară a piesei, cealaltă componentă a rulării

pentru generarea evolventei;

- w 1 – mişcarea de avans axial, executată de păpuşa portsculă 7, pentru reglarea

adâncimii de tăiere a dintelui;

- w  p1 – mişcarea de poziţionare a păpuşii portpiesă 3;

- w  p2 – mişcarea de poziţionare unghiulară a piesei, executată de suportul 2;

- w  p3 – mişcarea de poziţionare de înclinare a axei arborelui principal, astfel încât ladeplasarea păpuşii 7 în mişcarea w 1, capul de frezat să lucreze cu partea de sus sau cu

cea de jos, prin aceasta obţinându-se sensul de înclinare a curbei directoare;

- w  p4 – mişcarea de poziţionare radială a sculei, realizată de sania radială 6;

- w  p5  – mişcarea de poziţionare verticală a arborelui portpiesă, pentru dezaxarea

faţă de arborele portsculă, în vederea prelucrării roţilor aparţinând angrenajelor dezaxate

(hipoide).

În timpul fazei de finisare şi de generare a evolventei, traversa 4 se blochează

hidraulic pe elementele de legătură, mărind rigiditatea sistemului şi contribuind astfel lacreşterea preciziei de prelucrare.

 Aşchierea prin frezare continuă şi divizarea continuă, fac ca aceste maşini să aibă o

productivitate de cca. 4 ori mai mare decât cele de prelucrat prin rabotare, fiind

recomandate pentru producţia de serie.

189


Recommended