TFA Partea 2

Tehnologia de fabricaţie a autovehiculelor

2. Tehnologii specifice de prelucrare prin aşchiere

2.1. Principiile proiectării procesului tehnologic de prelucrare prin aşchiere

Elaborarea procesului tehnologic presupune rezolvarea problemelor complexe ale procesului de

transformare a semifabricatului în piesă finită. Este necesară conlucrarea dintre inginerul proiectant cu

inginerul tehnolog, cu atribuţii diferite:

inginer proiectant asigură, elaborarea documentaţiei de execuţie, în concordanţă cu procedeele

tehnologice accesibile şi aplicabile, pentru asigurarea rolului funcţional al reperului şi

produsului în ansamblu,

inginer tehnolog asigură, elaborarea documentaţiei tehnologice optimizate prin detalierea

elementelor tehnice, organizatorice, corelat cu cele economice, care are rolul să materializeze

conceptul din documentaţia de execuţie.

Etapele proiectării proceselor tehnologice includ următoarele:

calculul ritmului liniei tehnologice, a lotului optim de piese, a variantei optime de proces

tehnologic,

alegerea semifabricatelor tipizate și proiectarea celor netipizate,

divizarea procesului tehnologic în operaţii,

nominalizarea utilajelor de prelucrare,

stabilirea bazelor tehnologice de prelucrare,

alegerea și proiectarea SDV-urilor necesare,

calculul adaosurilor de prelucrare şi a dimensiunilor intermediare, care se poate face ori prin

apelarea la normative (tabele), ori prin metoda analitică. Aceasta din urmă se bazează pe

determinarea analitică a adausului de prelucrare conform schemei tip din tabelul următor:

Felul prelucrării Relaţia de calcul

Prelucrarea suprafeţelor exterioare sau interioare de revoluţie 2Acmin = 2*(Rzp+Sp)+2*√( ρp2+ εc

2)

Prelucrarea simultană a suprafeţelor plane opuse 2Acmin = 2*(Rzp+ Sp)+2*(ρp + εc)

Prelucrarea succesivă a suprafeţelor plane opuse sau adaos pe o singură suprafaţă plană.

Acmin = Rzp + Sp + √(ρp2+ εc

2)

Strunjirea suprafeţelor cilindrice între vârfuri, rectificarea fără vârfuri.

2Acmin = 2*(Rzp + Sp)+ 2*ρp

Alezarea cu alezor fixat articulat 2Acmin = 2*(Rzp + Sp)

Supranetezire, lustruire (adaos simentric) 2Acmin = 2*Rzp

Prelucrarea "la suprafaţă curată " a uneia brute Acmin = Rzp + Sp + 0,25*Tp

Rectificarea după tratament termic de călire- dacă există eroare de aşezare

o fațădouă fețe

Acmin = Rzp + ρp+ εc

2Acmin = 2*(Rzp+Sp)+2*√( ρp2+ εc

2)


- nu există eroare de aşezareo față

două fețeAcmin = Rzp + Sp2Acmin = 2*(Rzp + Sp)

În tabel s-au utilizat următoarele notaţii:

◦ Acmin este adaos de prelucrare minim considerat pe o parte (pe rază sau o faţă plană),

◦ Rzp este rugozitatea rezultată de la operaţia precedentă,

◦ Sp este adâncimea stratului superficial deteriorat la operaţia (faza) precedentă de prelucrare,

◦ ρp este abaterile spaţiale ale suprafeţei de prelucrat, rezultată de la prelucarea precedentă,

◦ εc este eroarea de aşezare la faza de prelucrare considerată,

Trebuie reţinut că în cazul utilizării trecerilor de probă, după măsurări la fiecare semifabricat în

parte, în relaţiile de calcul al adaosului de prelucrare eroarea de aşezare εc este înlocuită cu eroarea de

verificare εv.

În situaţiile când există mai multe abateri spaţiale (ρ1, ρ2), însumarea lor se face vectorial.

Calculul adaosului nominal pentru prima operaţie de prelucrare a semifabricatului brut se face

apelând la următoarele relaţii:

- pentru arbori:

Acnom = Acmin + |Ai|, 2Acnom = 2Acmin +2*|Ai|

pentru alezaje:

Acnom = Acmin + |As|, 2Acnom = 2Acmin +2*|As|

unde |Ai| și |As| reprezintă valoarea absolută a abaterii inferioare, respectiva abaterii superioare

la dimensiunea nominală a semifabricatului.

Dimensiunile nominale ale semifabricatului brut se obţin cu relaţiile:

pentru arbori:

anomsf = bmax + 2Acnom

pentru alezaje:

anomsf = bmax – 2Acnom

În cazul prelucrării cu obţinerea individuală a dimensiunilor, operatorul reglează la fiecare

semifabricat poziţia sculei aşchietoare luând aşchii de probă. Adaosul minim intermmediar este egal cu

diferenţa dintre dimensiunea minimă a fazei precedente şi dimensiunea maximă a fazei curente (la

suprafaţa exterioară). Considerând dimensiunile nominale intermediare egale cu cele maxime ale

suprafeţelor exterioare (la arbori) şi respectiv egale cu dimensiunile minime pentru suprafeţele

interioare (la alezaje), relaţiile pentru calculul dimensiunilor intermediare se determină cu relaţiile din

tabelul următor.


Trebuie reţinut că rotunjirea dimensiunilor amax, amin – se face pentru obţinerea dimensiunilor

nominale la nivelul ordinului de precizie al toleranţei, cu respectarea prevederilor din STAS 6469 - 91.

Suprafaţa Relaţia de calcul

Exterioare cu adaos asimetric Acnom = Acmin + Tp

amax = bmax + Acnom

amin = amax - Tp

anom = amax (rotunjit)

Exterioare cu adaos simetric 2Acnom = 2Acmin + Tp

amax = bmax + 2Acnom

amin = amax - Tp

anom = amax (rotunjit)

Interioare cu adaos asimetric Acnom = Acmin - Tp

amin = bmin - Acnom

amax = amin + Tp

anom = amin (rotunjit)

Interioare cu adaos simetric 2Acnom = 2Acmin + Tp

amin = bmin - 2Acnom

amax = amin + Tp

anom = amin (rotunjit)

Notaţiile de mai sus reprezintă:

◦ Acnom, adaosul pentru prelucrarea normal pe o parte, la faza considerată,

◦ Acmin, adaosul minim pentru prelucrarea pe o parte, la faza considerată,

◦ amax, amin, dimensiunea maximă, respectiv minimă care se obţine la faza precedentă.

◦ bmax, bmin, dimensiunea maximă, respectiv minimă care se obţine la faza considerată,

◦ Tp, toleranţa care se obţine la faza precedentă de prelucrare.

Calculul adaosurilor de prelucrare minime, nominale, a dimensiunilor intermediare, se

efectuează în ordinea inversă celei în care se execută operaţiile de prelucrare a suprafeţelor.

2.1.1. Calculul regimului de prelucrare.

Calculul elementelor regimului de prelucrare trebuie să aibă în vedere caracteristicile utilajelor

utilizate pentru prelucrare, iar prin tehnologia de prelucrare elaborată, se vor nominaliza următoarele

elemente: durabilitatea sculei, adâncimea de aşchiere (t - ap,) avans longitudinal/transversal (s - F),

viteza de aşchiere și respectiv turația (n - S), forţa de aşchiere, puterea necesară. Aceşti parametrii

trebuie să corespundă cu ai maşinii de prelucrare. Parcurgerea acestei etape este esenţială pentru

determinarea elementelor şi mărimea normei de timp, cu consecinţe asupra productivităţii şi costului

prelucrării.


Regimul de prelucrare trebuie să fie un optim între criteriile privind: costul şi productivitatea

prelucrării, precizia şi calitatea suprafeţei obţinute. Cerinţa este practic imposibil să fie îndeplinită în

totalitate. Pentru soluţionarea problemei se pune accent pe regimul de prelucrare pentru care numai un

criteriu de optimizare are valoare extremă (maximă sau minimă), iar celelalte criterii să se situeze la

nivele moderate. De obicei, regimul de aşchiere se determină astfel încât costul prelucrării să fie

minim, iar productivitatea, precizia şi calitatea suprafeţelor să se încadreze în limitele prescrise.

Elementele regimului de prelucrare, în ordinea de determinare, sunt:

◦ adâncimea de aşchiere (t standard vechi sau ap standard nou) în mm, se alege funcţie de

adaosul de prelucrare calculat şi de numărul de treceri (i). În cazul semifabricatelor

destinate fabricaţiei de serie sau masă, semifabricate precis elaborate, adaosurile de

prelucrare sunt reduse. Se recomandă ca adâncimea de aşchiere să permită îndepărtarea

întregului adaos considerat pe rază (Acnom) la o singură trecere. La semifabricatele

destinate producţiei individuale, când adaosul de prelucrare este relativ mare, sunt necesare

mai multe treceri. Adâncimea de aşchiere este limitată de forţele de aşchiere, rezistenţa

mecanică a sculei, stabilitatea dinamică și statică procesului de aşchiere.

◦ avansul (s standard vechi F standard nou) în mm/rot, contribuie esenţial la atingerea

nivelului de productivitate dorit, deoarece el trebui ales la nivelul maxim admis. Limitarea

acestuia este la degroşare, datorită rezistenţei mecanice a elementelor sistemului de avans,

a sculei, rigiditatea semifabricatului şi a piesei de prelucrat, iar la finisare pentru

atingerea preciziei şi rugozităţii suprafeţei prelucrate. Deci, la degroşare se lucrează cu

avansuri mult mai mari decât la finisare. Orientativ se alege funcţie de operaţia şi

suprafaţa de prelucrat, cu limitările menţionate mai sus. Se compară această valoare cu

valorile existente efectiv în gama de avansuri a utilajului de prelucrare. Această valoare va

deveni cea efectiv utilizată.

◦ viteza (v standard vechi S standard nou) în m/min, se stabileşte funcţie de materialul de

prelucrat, caracteristicile părţii active a sculei aşchietoare, respectiv adâncimea şi avansul

stabilite anterior, durabilitatea sculei aşchietoare, posibilităţile utilajului de prelucrare.

Viteza de aşchiere se poate determina analitic, cu relaţii de calcul bazate pe elemente din

teoria aşchierii. Important este ca parametrul să fie obţinut şi utilizat la nivelul optim:

vec= Cv * k / (Tecm * txv * syv)

în care:

▪ Cv este coeficient dependent de materialul de prelucrat, respectiv al sculei aşchietoare,

▪ k este coeficient de corecţie a vitezei de aşchiere funcţie de condiţiile concrete de lucru,

▪ Tec este durabilitatea economică a sculei aşchietoare în min,

▪ t este adâncimea de aşchiere în mm,


▪ s este avansul în mm/rot,

▪ m - coeficient al durabilităţii sculei aşchietoare. dependent ele materialul de prelucrat, respectiv

al sculei aşchietoare,

▪ xv, yv - exponenţi dependenţi de materialul de prelucrat, respectiv al sculei aşchietoare.

◦Turaţia semifabricatului sau a piesei, respectiva sculei aşchietoare se determină cu relaţia:

n = 1000 * vec / (π * D) în rot/min,

în care vec este viteza economică de aşchiere în mm/min, iar D este diametrul suprafeţei

prelucrate în mm. Se alege nef din tabelul cu turații ale mașinii unelete, iar la limită se pot alege

și turații mai mari cu 5% față de turațiile efective, în general însă pentru nedepășirea viteyei

economice acestea se aleg mai mici.

◦Puterea necesară pentru aşchiere (Ne) se calculează cu relaţia:

Ne = Fz * vr / 6000 în kW

unde: Fz este componenta principală a forţei de aşchiere în daN. În cazul când puterea

motorului electric de acţionare este sub cea efectiv necesară, se reduce viteza de aşchiere. Se

poate intervenii şi pentru modificarea adâncimii de aşchiere, a avansului, păstrând limitele

intervalelor economice.

◦Calculul normei tehnice de timp la prelucrarea prin aşchiere, prin calculul timpilor

aferenți fiecărui proces de prelucrare pe principiile prezentate în Capitolul 1 și cu formulele de

calcul a tb și ceilalți timpi specifici fiecărui proces analizt.

2.2. Tehnologia prelucrării pieselor de tipul arborilor

2.2.1. Caracterizarea pieselor de tipul arborilor

Rolul funcţional al arborilor în construcţia de maşini este de transmitere a mişcării, realizarea

legăturilor mobile / fixe între componentele maşinii, instalaţiei, etc. În exploatare este supus la

solicitări: torsiune, încovoiere, uneori tracţiune, compresiune, iar frecvent solicitările sunt variabile,

sau cu şoc CURSUL DE MANA.

2.2.2. Operaţii pregătitoare pentru prelucrarea arborilor

Scopul este de asigurare a bazelor tehnologice de prelucrare pentru operaţiile ulterioare, Este

necesară cunoaşterea caracteristicilor semifabricatului: natura, starea, dimensiunile, destinaţia. Se

aplică următoarele operaţii: debitarea, îndreptarea, prelucrarea suprafeţelor frontale, centruirea

CURSUL DE MANA


2.2.3. Procedee de prelucrare a arborilor drepţi

Prelucrarea este posibilă cu maşini unelte: strunguri de mecanică fină, strunguri normale,

strunguri paralele, verticale, de copiat, automate/programate, maşini de frezat, maşini de rectificat etc.

Procedeul tehnologic de prelucrare se alege funcţie de:

caracterul producţiei,

dimensiunea și forma arborelui,

cerinţele de calitate prescrise.

Etapele operative sunt următoarele:

Elaborarea itinerariului tehnologic, prin care se defineşte succesiunea logică a

operaţiilor/fazelor, schiţa de instalarea semifabricatului pentru prelucrare, utilajele de

prelucrare, scule, dispozitive, verificatoare. Parametrii tehnologici la prelucrarea prin aşchiere

sunt:

durabilitatea sculei (Tec) în min,

adâncimea de aşchiere (t sau ap) în mm,

avans longitudinal, transversal (s sau F) în mm/rot,

viteza de aşchiere (va) în m/min,

turaţia sculei respectiv piesei (n sau S) în rot/min,

forţele de aşchiere(Fx, Fy, Fz) /kgf/,

puterea (N) / kW/.

Stabilirea itinerarului tehnologic se face funcţie de rugozitatea şi câmpul de toleranţă a fiecărei

suprafeţe care se prelucrează.

Alegerea operaţiilor se va face conform datelor din tabelul următor funcţie de rugozitate:

Operaţie Clasă deprecizie

Ra [ m]degroş semifin finisare

Turnare în forme temporare 12 / 10 100 25Turnare în cochilă metalică 10 25 6,3Strunjire exterioară avans long. 9 / 8 / 5 25 12,5 3,2Strunjire exterioară avans transv. 10 / 8 / 6 25 12,5 3,2Găurire 8 6,3Strunjire interioară 9 / 8 / 5 50 25 6,3Frezare cu freză cilindrică 8 / 6 / 4 25 6,3 1,6Alezare 5 / 3 / 2 12,5 3,2 0,8Rectificare cilindrică 6 / 5 / 3 6,3 1,6 0,8Suprafaţă centrare rulment 3 1,6Suprafaţă pentru curea 2 0,8

Un alt mod de alegere a rugozităţii este şi cel funcţie de rolul funcţional al suprafeţelor realizate

pe reper. În tabelul următor se face o clasificare a acestora:


RugozitateaRa [ m] Condiţii de lucru

Exemple de utilizare Toleranţă sistem deajustaj

0,8 Uzură redusă, Suprafeţe de centrare

Etanşări fixeGhidaje

H7/h7

1,6 Suprafeţe de ghidare şi centrareSuprafeţe de contact puţin solicitate

Ajustaje fixeSuprafeţe de contact şi centrare

H7/h6

3,2 Uzură redusă la transmisiiSuprafeţe de contact fără mişcareCondiţii de aspect

Ajustaje fixe demontabileSuprafeţe de contact

H7/g6

6,3 Suprafeţe de contact ne solicitate şifără centrare

Suprafeţe de aşezareSuprafeţe cu condiţii de aspect mediu

H7/f6

12,5 Suprafeţe de contact grosolane fărămişcare

Suprafeţe de aşezare fără pretenţii H7/e6

Din desenul de execuţie al reperului se observă că avem 3 suprafeţe cilindrice dintre care prima

este de montaj şi fixare, cea cu diametrul mare, a doua este de centrare a capacului pe corpul cisternei,

iar ultima este cea filetată care asigură strângerea elementului de centrare cu două elemente de blocare

compus din piulţă şi contra-piuliţă. Astfel pe suprafeţa cu rugozitatea de 3,2 microni se realizează

montajul de centrare al bolţului în capac şi pe urechile din cisternă. Din primul tabel rezultă că ultima

operaţie necesară este cea de strunjire de finisare pentru aceste suprafeţe. Celelalte suprafeţe fiind ne

tolerate şi cu rugozitatea suprafeţelor este conform desenului de execuţie de 6,3 microni care va

determina ca ultima operaţie să fie cea de strunjire de degroşare în clasa a 8-a de precizie. În figura

următoare este prezentat desenul de execuţie al reperului vazut în spaţiu

În figura următoare se reprezintă reperul în vederea x-y pentru partea Sketcher a acestuia.


Desenul de execuţie al reperului este prezentat în figura următoare.

Succesiunea operaţiilor de prelucrare în continuarea acestuia pe baza datelor rezultate pentru

alegerea operaţiilor de prelucrare conform următoarei descrieri. Procesul de prelucrare porneşte de la

schema de principiu din figura următoare, unde avem un semifabricat laminat de tip bară fixat în

universal cu trei bacuri. Diametrul semifabricatului este dependent de diametrul celei mai mari

suprafeţe cilindrice şi adausul de prelucrare pentru opraţiile de prelucrare, iar lungimea trebuie să aibă

în vedere că la lungimea produsului finit se va lăţimea suprafeţei prelucrate frontal pentru generarea

bazei tehnologice şi lăţimea necesară pentru retezare şi respectiv prelucrare frontală.Ød

l


Itinerarul tehnologic de prelucrare

Nr.

crt.

Denumire

operaţie \ fază

Schiţa prelucrării Maşina

unealtă

SDV

1. Strunjire de

degroşare:

frontală;

cilindrică;

cilindrică 1;

cilindrică 2;

canelare 1;

canelare 2;

teşire 1;

teşire 2;

teşire 3;

retezare.

SN400 Universal cu 3 bacuri

Cuţit 18*4

Cuţit 25*16/P20

Cuţit 18*2

Şubler

2. Strunjire de

degroşare:

frontală;

centruire;

SN400 Vârf centrare

Inimă antrenare

Cuţit 18*4

Centruitor A1

Şubler

3. Strunjire de

finisare:

SN400 Vârf centrare

Inimă antrenare

Cuţit 18*4 finisat

Şubler

4. Teşire 1*45

Filetare

M20x1,5

SN400 Universal cu 3 bacuri

Cuţit filetat

Şubler

5. Frezare cap FUS Universal cu 3 bacuri

Freză disc

Şubler

CALCULUL ANALITIC AL ADAUSULUI DE PRELUCRARE

Pentru calculul adausului de prelucrare minim la prelucrarea curentă (Ac min) se foloseşte

relaţia:


2C

2ppzpcmin ερSR22A ,

pentru adausuri simetrice la suprafaţa de revoluţie (Micşa pag. 41).

Rzp = înălţimea medie a neregularităţilor rezultate la prelucrarea anterioară

SP = adâncimea stratului de la suprafaţa cu defectele de la suprafaţa anterioară.

ρp = abaterea spaţială la prelucrarea anterioară

εC = eroarea de prindere de la prelucrarea anterioară

Datele sunt preluate conform Micşa pag. 70.

Pentru prelucrare vom folosi o variantă tabelară de calcul automat creată în EXCEL pentru o

treaptă de suprafaţă de prelucrare. Tabelul de calcul ţine cont de operaţia de prelucrare finală realizând

calculul pentru diametrul iniţial.

ρp = k × ρsf; ρsf = ρ;

ρcentr = eroare de centrare

k = coeficient de micşorare

2centr

2Cp ρρρ

Curba ρC se calculează cu relaţia: ρC = 2*(ΔC * lC) conf. Micşa pag. 80 tab. 5.54

Conform Micşa pag. 81 tab. 5.55 se alege curba specifică:

ΔC = 0,3 μm / mm

2Apinum = 2 Acmin + Ti - 1

2 Apnom = di-1 nom - di nom

di - 1 max = di max + 2Apinom

Pentru suprafaţa cu diametrul de Ø30 mm

Operaţie Fază prelucrare

Cotă finală nominală 30 mm Diametru

abatere superioară 0 mm maxim minim

abatere inferioară 0 mm 30 30

Ultima prelucrare Strunjire de degroşare

Rzp SP ρp εC Clasă

precizieTP k

Operaţie iniţială Strunjire de degroşare 200 300 3,52 500 11 2100 0,06

2Acmin 2000 um

2Acnom 4100 um

Dmax 34,1mm

Dmin 32mm abat.max

Dnom 34,1mm -2,1mm

Dimensiune semifabricat Laminat 36mm


Se observă din desen că suprafaţa este una liberă, ceea ce înseamnă că ultima operaţie de

prelucrare este cea de strunjire de degroşare. Ea fiind în acelaşi timp şi cea mai mare în raport cu

aceasta se determină mărimea semifabricatului aceasta fiind de 36 mm prin rotunjire la valoarea

imediat superioară.

Pentru suprafaţa cu diametrul de M20

Sprafaţa este una pentru realizarea fieltului. Deoarece suprafaţa prin filetare îşi măreşte uşor

diametrul vom lua pentru degroşare o valoare mai mică cu 0,5 mm faţă de cea finală care se doreşte a

se obţine, rezultă deci 19,5 mm. Cu aceasta se determină elementele de adaus conform tabelului

următor.


Cotă finală nominală 19,5 mm Diametru


abatere inferioară 0 mm 19,5 19,5

Ultima prelucrare Strunjire de degroşare

Rzp SP p C Clasă

precizieTP k


2Acmin 2000 um

2Acnom 4100 um

Dmax 23,6mm

Dmin 21,5mm abat.max

Dnom 23,6mm -2,1mm


Se observă că diametrul rezultat este mai mic decât cel maxim anterior pentru laminat

rămânând valoarea anterior stabilită.

Pentru suprafaţa cu diametrul de Ø24 g6

Deoarece avem clasa g6 de precizie pentru suprafaţă vom determina abaterile superioară şi

inferioară. Din tabelul de calculul jocului Utilaje şi Instalaţii, pag. 159, avem As=-0,007 şi Ai=-0,020

mm. Cu aceasta se determină valorile semifabricatului conform tabelului următor şi a formulelor de

calcul de la începutul subcapitolului.




abatere superioară -0,007 mm maxim minim

abatere inferioară -0,02 mm 23,993 23,98

Ultima prelucrare Strunjire de finisare

Rzp SP p C Clasă

precizieTP k

Operaţie intermediară Strunjire de finisare 50 50 3,52 500 9 460 0,06

2Acmin 1200 um

2Acnom 1660 um

Dmax 25,653mm


Dnom 25,65mm -0,46mm

Rzp SP p C Clasă

precizieTP k


2Acmin 2000 um

2Acnom 4100 um

Dmax 29,753mm


Dnom 29,75mm -2,1mm


Se observă că diametrul rezultat este mai mic decât cel maxim anterior pentru laminat

rămânând valoarea anterior stabilită.

Centralizarea rezultatelor în vederea utilizării acestora la calculul regimului este prezentată în

tabelul următor.

Suprafaţa 007,0020,024

5,19 30

Operaţia 2 3 1Strunjire finisare 46,0

065,25 Strunjire degroşare 1,2

075,29 1,206,23 1,2

01,34 Laminare 31 25 36

Pentru suprafeţele frontale Ø 36 şi Ø 30 mm.Operaţia curentă: strunjire frontală

2Aacmin = (Rzp + Sp + p + 0) Picoş pag. 221, tab. 4.11

Rzp +Sp = 200 m CLASA DE PRECIZIE 13

Ne perpendicularitatea capătului barei de axa

p = 0,045 * D [mm] D - diametrul STAS al barei laminate


v = 0,1 mm = 100 m

Tp = 390 m pag. 170 tabel 2.15 Picoş

Li max = Lmax + Acnom

Acnom = Acmin + Tp

Pentru determinarea valorilor vom utiliza varianta tabelară de tip EXCEL.

Pentru diametrul de 36 mm avem:





Ultima prelucrare Rectificare de finisare

Lungime 152

Rzp SP p C Clasă

precizieTP k


2Acmin 600,03 um

2Acnom 990,03 um

Lmax 152,99mm

Lmin 152,6mm abat.max

Lnom 152,99mm -0,39mm

Dimensiune semifabricat Lungime maxima 154mm

Pentru diametrul de 30 mm avem:





Ultima prelucrare Rectificare de finisare

Lungime 150

Rzp SP p C Clasă

precizieTP k


2Acmin 600,02 um

2Acnom 990,02 um

Lmax 150,99mm

Lmin 150,6mm abat.max

Lnom 150,99mm -0,39mmDimensiune semifabricat Lungime maxima 152mm

Filetarea se face cu filiera manual pentru suprafeţele M20.

ALEGEREA SCULELOR AŞCHIETOARE ŞI A UTILAJELOR

Alegerea sculelor utilizate pentru prelucrare

1. Cuţit drept pentru degroşare STAS 6376-80 / P20 (conform Vlase I pag. 89 tab. 6.2)


2. Cuţit strunjit frontal STAS 6382 – 80 / P20

3. Cuţit pentru retezat dreapta - stânga STAS 356 - 67 / RP3

4. Freză disc pentru prelucrare - STAS 1680 - 85 / RP

5. Pentru filetare vom folosi o filieră M20.

Alegerea utilajelor utilizate pentru prelucrare

1. Strung normal SN(450) - conform Vlase I, pag. 267, tab.10

Caracteristici: D = 450 mm n - turaţia axului principal [rot / min]

L = 2000 mm Sl - avansul longitudinal [mm / rot]

ParametruN 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200Sl 0,028 0,04 0,045 0,05 0,056 0,067 0,07 0,08 0,09 0,1 0,112 0,125ParametruN 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000Sl 0,14 0,164 0,18 0,2 0,224 0,25 0,28 0,315 0,355 0,4 0,5 0,56Sl 0,64 0,8 0,96 1,12 1,26 1,6 1,92 2,24

avansul transversal = ¼ (avansul longitudinal)

2. Maşina de frezat FU 350 x 1850Caracteristici principale: S = 350 x 2000; L = 2000; N = 8Turaţia axului principal [rot / min]

36; 120; 376; 50; 160; 500; 66; 210; 675; 90; 280; 900Avansul mesei:

16; 68; 150; 24; 85; 278; 36; 102; 355; 56; 124; 520

CALCULUL REGIMULUI DE AŞCHIERE

Şi pentru calculul regimului de aşchiere vom folosi o variantă de calcul automat realizată în

EXCEL. Formulele de calcul corespunzătoare mărimilor folosite în tabel sunt prezentate în continuare

pentru STRUNJIRE.

Parametrii procesului de aşchiere sunt următorii:

- adâncimea de aşchiere:2

2At pnom în mm

- avansul de aşchiere: s care se determină conform mşinii unelte aleasă din tab.73, Micşa,

pag.119


- viteza de aşchiere: i

1il9l8l7

V kstT

cv

[m / min], unde:

cv - coeficient în funcţie de materialul de prelucrat şi materialul sculei;

T - durabilitatea sculei, în [min];

t - adâncimea de aşchiere, în [mm];

s - avansul [mm / rot];

l7, l8, l9 - exponenţi;

k1 - coeficient în funcţie de materialul de prelucrat (tab. 7.6, Micşa)

k2 - coeficient în funcţie de starea suprafeţei (tab. 7.7, Micşa)

k3 - coeficient în funcţie de unghiul de atac principal (tab. 7.9, Micşa)

k4 - coeficient în funcţie de unghiul de atac principal (tab. 7.9, Micşa)

k5 - coeficient în funcţie de raza de vârf a cuţitului (tab. 7.10, Micşa)

k6 - coeficient în funcţie de forma feţei de degajare (tab. 7.11, Micşa)

k7 - coeficient în funcţie de tăişul principal (tab. 7.12, Micşa)

k8 - coeficient în funcţie de utilizarea unui lichid de aşchiere (tab. 7.13, Micşa)

Conform Picoş şi Micşa rezultă: cv = 235; T = 90 min; k4 = 0,87; l7 = 0,2;

k1 = 0,97; k5 = 0,88; l8 = 0,15; k2 = 0,80; k6 = 0,80; l9 = 0,35; k3 = 1; k7 = k8 = 1

- turaţia:D

vn

141,3

1000 în [rot / min]

Se alege turaţia din tabelul de viteze al maşinii unelte recalculându-se după aceea viteza reală.

- viteza reală: vr = nMU . . D / 1000

- variaţia vitezei: v = [(v r - v) / vr] . 100 % 5 %

Conform Vlase I, pag. 81, rel. 6.13 Pη106,12

vF3

rz

- componenta principală a forţei de aşchiere Fz [daN] se calculează cu relaţia:


fYX

Fzz kStCF FzFz

Conform Vlase I, pag. 88, tab. 6.1 rezultă puterea în kW

Puterea necesară pentru realizarea mişcării principale de aşchiere trebuie să fie cel mult egală

cu puterea utilă a maşinii unelte.

- randamentul; = 0,8

kf = 1; xFz = 1; yFz = 1; CFz = 214

- verificarea puterii:

Pη106,12

vkStC3

rfYX

FzFzFz

Rezistenţa sculei aşchietoare: conform Vlase I, pag. 82, rel. 6.16

aizcons σ

HB

/HFl6

lcons - lungimea în consolă a cuţitului

ai - reyistenţa admisibilă la încovoiere a corpului cuţitului [daN / mm2]

B, H - dimensiunile secţiunii cuţitului

Fz = CFz . txFz . Sy

Fz . kf în [daN]

Conform Vlase I, pag. 162, tab. 9.13 b l cons = 1,5 . H

Conform Vlase I, pag. 82, tab. 6.2 b ai = 13 [daN / mm2]

Conform Vlase I, pag. 82, rel. 6.18 şi 6.19, rugozitatea şi avansul vor avea relaţia:

/0,21rRs

/rs0,21R0,65

z1,07

0,651,07z

Raza la vârf a sculei este r în mm.

Pentru determinarea avansului necesar se foloseşte soluţia tabelară de calcul prezentată în

modalitatea de calcul pornind de la adausurile de prelucrare şi în acelaşi timp de la parametrii variabili

pentru degroşare astfel încât să fie satisfăcute condiţiile de prelucrare pentru degroşare şi respectiv

pentru finisare la strunjire.

Parametrii de intrare se introduc în primul tabel pentru coeficienţii şi mărimile din proces

prezentate şi în funcţie de care sunt calculate mărimile variabil.

Pentru suprafaţa cu diametrul de Ø30 mm

Prima dintre suprafeţele la care realizăm calculul este cea iniţială care se va prelucra pe toată lungimea

semifabricatului.

Arbore

Poz Operaţie FazăDiame-

truAdân-cime

Avans Avansales

Vitezăf(T) f(t) f(s) P(k)

Pozminim maxim

1 Semifabricat Laminat 36 1Strunjire Degroşare 34,1 3 0,3 0,6 0,315 69,98 2,46 1,18 0,67 0,48


Final 30

şi partea de verificare la putere:

Arbore

Operaţie TuraţieTuraţieefectivă

Vitezaefectivă

Variaţieviteză

Fz PutereaVerificare

avansSemifabricat 5% 7,5 <Av.alesStrunjire 619,07 630 71,22 1,73% 202,23 3,00

Din tabel se observă că sunt satisfăcute condiţiile de prelucrare din punctul de vedere al puterii

de prelucrare.

Pentru suprafaţa cilindrică cu diametrul de 19,5 mm partea filetată

Aceasta se realizează după prima trecere de degroşare care se face de la 36 la 30 mm. Rezultă

deci că pornirea calculului se va face pentru diametrul iniţial de 30 mm la cel de 19,5 mm. Cu acestea

rezultă datele din tabelul următor:

Arbore


truAdân-cime

Avans Avansales


Pozminim maxim

2 Semifabricat Laminat 30 3Strunjire Degroşare 30,1 5,25 0,4 0,8 0,4 59,18 2,46 1,28 0,73 0,48

Final 19,5

şi partea de verificare la putere:

Arbore


Vitezaefectivă

Variaţieviteză


avansSemifabricat 5% 7,5 <Av.alesStrunjire 628,28 630 59,35 0,27% 449,40 5,56

Se observă din ultimul tabel că puterea este mai mică decât cea existentă motiv pentru care se

vor valida calculele.

În cazul prelucrării suprafeţei cilindrice de 24 mm.

Vom avea următoarele rezultate având în vedere că ultima operaţie de prelucrare este cea de

strunjire de finisare. Pentru partea de determinare a adausului de prelcrare, a avansului de lucru şi a

turaţiei maşinii unelte avem:

Arbore


truAdân-cime

Avans Avansales


Pozminim maxim

3 Semifabricat Initial 30 2


Strunjire Degroşare 29,75 2,175 0,4 0,8 0,4 67,55 2,46 1,12 0,73 0,48

Ra=3,2/rv=1 Finisare 25,65 0,835 0,08 0,2 0,08 136,97 2,46 0,97 0,41 0,48 Final 23,98

Iar pe partea de verificare a puterii, dar şi a părţii de finisare prin raza la vârf, avem:

Arbore


Vitezaefectivă

Variaţieviteză


avansSemifabricat 5% 7,5 <Av.alesStrunjire 717,07 600 56,52 -19,51% 186,18 2,19 Ra=3,2/rv=1 1466,22 1600 149,46 8,36% 14,30 0,45 18,44

Din tabele se observă că sunt îndeplinite condiţiile prezentate la începutul subcapitolului de

calcul a regimului de prelucrare.

La frezare avansul este manual, turaţia frezei este de 120 rot/min, aleasă în funcţie de diametrul

frezei disc.

La filetare parametrii de regim sunt manual.

În tabelul următor sunt centralizate datele afernte operaţiilor pentru care s-a realizat calculul.

Suprafaţa 007,0020,024

5,19 30

Operaţia 2 3 1Strunjire finisare 46,0

065,25 Strunjire degroşare 1,2

075,29 1,206,23 1,2

01,34 Adâncime în mm 2,18 0,84 5,25 3Avans în mm/rot 0,4 0,08 0,4 0,315Turaţie în rot/min 600 1600 630 630

DETERMINAREA NORMELOR TEHNICE DE TIMP

Normele tehnice de timp se calculează folosind formula:

ant0d0dtabpi

T ttttttn

TN [min]

unde:

n - nr. de piese din lot

Tpi - timp de pregătire încheiere [min]

tb - timp de bază [min]

ta - timp ajutător [min]

Tu - timp unitar [min]

tdt - timp de deservire tehnică [min]

td0 - tomp de deservire organizatorică [min]

Tdl = tdt + td0


Tdl - timp de deservire a locului de muncă [min]

tt0 - timp de întreruperi tehnice şi organizatorice [min]

tan - timp de odihnă şi necesităţi fiziologice [min]

Tir - timp de întreruperi reglementate [min]

Formule de calcul ale timpului

isn

llllt 321

b

i - nr. de treceri

n - turaţia [rot / min]

s - avansul [mm / rot]

l - lungimea suprafeţei prelucrate [ mm]

l1 - distanţa de intrare a cuţitului [mm]

0,5...2tgχ

tl

r1 [mm]

l2 - distanţa de depăşire a sculei

l2 = 0 … 5 [mm]; l2 = 1 [mm]

l3 - lungimea suprafeţei prelucrate pentru aşchia de probă; l3 = 5 … 10 [mm]

timpul ajutător:

ta = ta1 + ta2 + ta3 + ta4

ta1 - prinderea şi desprinderea ob. prelucrate (tab. 8.3, pag. 178)

ta2 - comanda maşinii, montarea şi demontarea piesei (tab. 8.5)

ta3 - complexele de mânuire legate de faze (tab. 8.7)

ta4 - maşini de control (tab. 8.10)

t ai = ta1 + ta2+ ta3 + ta4

- Top - timpul operativ

Top = ta + tb

Tpi - timpul de pregătire încheiere (tab. 8.11)

Timpul de deservire a locului de muncă, de odihnă şi necesităţi fiziologice

tdt = 2,5 % tb

td0 = 1% tb

tan = 7% Top

Tdl = tdt + tdo + tan min

NT = tb + ta + Tpi + Tdl min

În continuare pentru celelalte calcule vom utiiza varianta de calcul tabelară de tip EXCEL în

vedrea realizării normării celorlalte operaţii de prelucrare.


Pentru prima operaţie de prelucrare din planul de operaţii

Prima operaţie este formată din mai multe faze conform itinerarului tehnologic.

Se observă că deşi avem sapte faze ele sunt grupate. Pentru acestea se va determina pentru

fiecare cate un timp de prelucrare. El es sunt centralizate conform datelor în tabele următoare.

Pentru stunjire cilindrica iniţială pe lungimea totală din semifabricat laminat avem un timp de

prelucrare de:

lungime prelucrare proba intrare iesire scula atac pr.166,9976 158 5 1,7476 2,25 70

regim adancime avans turatie treceri

2,05 0,18 400 6

lucru

baza 13,92

Pentru strunjirea cilindrică a primei trepte cea de centrare cu lungimea de 100 mm avem un

timp de bază de:

lungime prelucrare proba intrare iesire scula atac pr.106,7476 100 5 1,7476 0 70


2,05 0,18 400 6

lucru

baza 8,9

Pentru porţiunea cilindrică aferentă părţii filetate avem un timp de bază de:

lungime prelucrare proba intrare iesire scula atac pr.38,74758 32 5 1,7476 0 70


2,05 0,18 400 6

lucru

baza 3,23

În acelaşi timp pentru celelalte faze aferente teşirii, strunjirii canelate şi retezării timpii sunt

deteminaţi prin cronometrare. Pe baza acestor calcule s-a realizat tabelul centralizator al timpilor de

bază pe operaţie care are structura următoare:

Faze Timp baza Lungime1 frontala 1 2 cilindrica 13,92 1583 cilindrica 1 8,9 1004 cilindrica 2 3,23 395 canelare 1 0,5


6 canelare 2 0,5 7 tesire 1 0,25 8 tesire 2 0,25 9 tesire 3 0,25

10 retezare 1,5

TOTAL 30,3

În final pe baza acestuia au fost determinaţi timpii ajutători conform operaţiilor de prelucrare şi

a timpilor aferenţi operaţiilor. În tabelul următor sunt prezentate determinările:

Pe baza datelor rezultă următorul calcul prentru restul timpilor care implică calculul normei de

timp pentru prelucrarea analizată. În tabelul următor sunt centralizate datele:

normare tehnologicalucrubaza 30.3ajtator 3.5 rol timp

1 1prindere/desprindere2 1.5comanda masina3 0.8complexe manuire4 0.2control masina5 6

operativ 33.8preg-inch 21.5 pregatire incheiere 20.5indirect 3.427 15deservire 0.758 0.5odihna 0.303 1necesitati 2.366 4

1Norma timp

baza 30.3ajutator 3.5preg-inc 20.5indirect 3.427

57.73


Pentru a doua operaţie de prelucrare din planul de operaţii

A doua operaţie este este operaţia de prelucrare a celei de a doua suprafeţe laterale. Ea este

formată din două faze, cea de prelucrare frontală şi cea de centruire. Ambele sunt manuale şi calculul

se va face pentru determinarea timpilor prin cronometrare. Avem astfel timpul de bază de 3 min pentr

cele două operaţii, iar timpii ajutători este 1,5 min. Rezultă o normare a celorlalţi timpi conform

tabelului următor pentru determinarea timpului de bază:

normare tehnologicalucrubaza 3ajtator 1.5 rol timp

1 1prindere/desprindere2 1.5comanda masina3 0.8complexe manuire4 0.2control masina5 6


1Norma timp

baza 3ajutator 1.5preg-inc 10.5indirect 0.42

15.42

Pentru a treia operaţie de prelucrare din planul de operaţii

A treia operaţie este operaţia de prelucrare de finisare a suprafeţei centrale. Aceasta se va

realiza automat pe strung. Normarea se va realiza pentru cazul unei singure operaţii. Avem astfel:

lungime prelucrare proba intrare iesire scula atac pr.108.4627 100 5 1.4827 1.98 60


0.835 0.08 1600 1

baza 0.85

Determinarea timpului ajutător este realizat conform tabelului următor:


Pentru frezare şi filetare s-a utilizat pentru normare varianta de cronometrarea care a fost

trecută în planul de operaţie pentru cele două operaţii de prelucrare.

Iar pe baza acestuia au fost determinate celelalte mărimi ale normei de timp pentru această operaţie

care sunt determinate în următorul tabel:


1 1prindere/desprindere2 0.3comanda masina3 0complexe manuire4 0.5control masina5 6


1Norma timp


13.37

Pentru a patra operaţie de prelucrare din planul de operaţii

A patra operaţie este operaţia de filetare. Ea se va realiza cu cuţitul pe strung. Fiind o singură

operaţie şi în acelaşi timp similară cu cea abteriaoră timpii ajutători se vor lua identici rezultând un

timp de 1,8 min. Determinarea timpului de filetare s-a facut prin cronometrare, el fiind legat de o serie

succesivă de mânuiri şi prniri şi opriri ale mişcării de rotaţie. A rezultat astfel un timp de prelucrare de

8,3 min. Cu acestea s-au detrminat ceilalţi timpi conform tabelului:



1 1prindere/desprindere2 0.3comanda masina3 0complexe manuire4 0.5control masina5 6


1Norma timp


13.37

Pentru a cincea operaţie de prelucrare din planul de operaţii

A cincea operaţie este cea de frezare a capului bolţului de centrare şi fixare a capacului

domului. Deoarece avansul de prelucrare este manual s-a optat la varianta de cronometrare rezultând

un timp pe trecere de 3,5 min. Determinarea timpului ajutător se face conform tabelului următor.

Rezulta deci norma de timp determinată conform tabelului următor.

normare tehnologicalucrubaza 7ajtator 2.2 rol timp


1 1prindere/desprindere2 0.2comanda masina3 0complexe manuire4 1control masina5 6


1Norma timp


13.79

Rezultă deci pentru prelucrarea unui reper că este o durată de timp pentru prelucrare rezultat

prin însumarea celor cinci norme de timp. Avem deci valoarea de 113,68 min.

CALCULUL ECONOMIC AL PROCESULUI DE PRELUCRARE

Procesul de prelucrare este însoţit de costuri directe şi respectiv costuri indirecte. Dintre

costurile directe trebuie să enumerăm pe cele cu materialul şi respectiv cu manopera. Dintre cele

indirecte trebuie enumerate cele cu amortizarea utilajelor direct productive, consumul de energie

electrică, costuri cu salariile personalului indirect productiv (tehnolog, proiectant, contabilitate, etc.),

etc. Tot indirecte sunt şi costurile administrative ale firmei care cuprind profitul, taxa pe valoare

adăugată şi mijloacele de transport ale firmei.

Costuri directe.

Calculul costurilor materiale şi manoperă

Cop = Cmat + Cprel [lei]

a. Costul cu materia primă. Pentru calcul vom lua în considerare valoarea semifabricatului, care

are o formă cilindrică conform datelor de dimensionare.

Cmat = ρ * Vmat * Ckg = ρ * ¶ * d2 / 4 * l * Ckg [lei]

Vmat - volumul materiei prime în kg;

ρ – desnitatea materialului utilizat, 7,8 kg/dm3 pentru oţel;

Ckg - costul unui kg de materie primă în lei / kg;


d, l – diametrul şi lungimea semifabricatului în .

A1 n - coef. ce ţin seama de pierderile de material la elaborarea SF şi la prelucrare, date în tab. 131 pag.

93 "Tehnologia fabricaţiei şi separării tehnologic chimic" - Herman R., Tr. Fleşer. Unde pentru OLC

45 avem: C = 4,64 [lei / kg]

Vmat = ¶ * d2 / 4 * l = 3,14 * 0,362 / 4 * 1,58 = 0,161 dm3;

Cmat = 7,8 * 0,161 * 6,5

Cmat = 8,16 [lei]

b. Cheltuieli directe legate de manoperă, utilajele, sculele şi dispozitivele folosite la prelucrare,

energia utilizată pentru prelucrare. Calculul se face cu formula:

C = Cs + Ca + Cî + Ce + CSD - conf. rel. 91 pag. 225 Micşa

unde:

Cs - cheltuieli cu retribuţia muncitorului [bani / buc]

Ca - cheltuieli efectuate cu amortizarea utilajului [bani / buc]

Cî - cheltuieli efectuate cu întreţinerea utilajului [bani / buc]

Cr - cheltuieli efectuate cu repartiţia utilajului [bani / buc]

Ce - cheltuieli efectuate cu energia de acţionare a utilajului [bani / buc]

CSD - cheltuieli efectuate cu scule şi dispozitive [bani / buc].

1. Cheltuieli efectuate cu retribuţia muncitorului

Cs = Tn . Rt [lei / buc] rel. 92, Micşa

Tn - norma tehnică de timp [min]

Rt - retribuţia tarifară corespunzătoare categoriei de complexitate a prelucrării [lei / oră]

Tns = 36,02 + 27,5 + 7,69 + 7,91 + 12,92 + 12,25 + 8,346 = 110,636 min = 1,84 ore

Rt = 950 lei / 172 ore = 5,23 lei/oră;

Cs = 5,23 * 1,84 = 9,63 lei;


Deoarece cheltuielile de natură salarială brute sunt însoţite de impozite şi fonduri care se

plătesc de către contribuabil şi respectiv de către companie, valoarea trebuie înmulţită cu 1,64

rezultând 15,78 lei.

2. Cheltuiala cu amortizarea utilajului se determină prin împărţirea valorii lunare a amortizării

acestuia la durata de timp normată pentru utilizare. Pe baza acesteia şi a faptului că sunt utilizate două

utilaje, un strung a cărui valoare este de 20.000 Ron cu o valoare lunară a amortizării de 166,67 Ron /

lună şi un FUS a cărui valoare este 45.000 Ron cu o valoare lunară a amortizării de 375 Ron / lună,

rezultă un cost de 5,79 lei.

3. Cheltuieli cu reparaţia utilajului şi cu sculele le vom lua în valoare de 10% din valoarea

cheltuielilor salariale, valoarea fiind determinată ca o pondere între total cheltuieli ale firmei cu

salariile şi cele cu reparaţiile şi obiectele de inventar din ultimele 12 luni. Rezultă deci o valoare de

1,58 lei.

4. Cheltuelile cu energia ţin cont de puterea instalată a strungului şi a frezei utilizate şi de

durata de timp în care acestea sunt folosite. Dacă avem în vedere că strungul are o putere de 7 kW/oră

cu o durată a prelucrărilor pe aceasta de 99,89 min şi freza una de 3 kW/oră cu o durată a prelucrărilor

pe aceasta de 13,79 min, rezultă 8,82 lei pentru strunjire şi 0,35 lei. Totalul este de 9,17 lei.

Avem deci total cheltuieli directe altele decât manopera în valoare de 32,32 Ron.

Cu acestea total cheltuieli directe sunt de 40,48 lei.

Costuri indirecte.

Calculul costurilor indirecte sunt legate de toate costurile pe care le are secţia cu alte elemente

economice implicate în procesul de realizare al producţiei. Dintre acestea putem să enumerăm:

amortizarea clădirii şi impozitele sau chiria pe m2 aferentă acesteia, consumul de energie pentru

iluminarea secţiei, pentru încălzirea acesteia, costurile salariale pentru personalul implicat în realizarea

tehnologiei şi gestionarea activităţilor conexe procesului de fabricare a produselor. Acest indicator se

numeşte regia secţiei şi pentru cazul dat ea este de 26% din valoarea totală a costurilor directe deci

avem 10,53 Ron.


În concluzie realizarea piesei analizate are ca efect economic o valoare de 51 Ron.

Este prezentat un exemplu de itinerariu tehnologic aferent cu piesa din figura

următoare.

Dimensiunile abaterile, condiţiile de calitate, specificaţiile tehnice (starea semifabricatului,

tratamente termice pentru duritatea suprafeţelor), sunt specificate pe desenul de execuţie. Din

contractul de livrare se cunoaşte cantitatea şi termenul de livrare. Arborele se realizează din

oţel Ck45 (OLC45), în stare laminată cu dimensiunile dsf * Lsf. Dimensiunile şi calitatea

semifabricatului se detaliază de inginerul tehnolog. Piesa finită are trei fusuri cilindrice, o

gaură transversală şi un canal pentru pană disc.

Operaţiile principale se derulează astfel:

Corelat cu dimensiunile de gabarit se alege un strung normal, de exemplu SN 630.

Operaţii în ordinea de aplicare:

- prelucrarea unei suprafeţe frontale, cu cuţit pentru prelucrarea suprafeţelor frontale, la

strungul normal,

- centruirea cu burghiu de centruire, la strungul normal,

- se instalează vârful conic în păpuşa mobilă a strungului,

- strunjire cilindrică exterioară la diametrul d2, pe lungimea L2+L3+L4, cu cuţit drept, cu

lăsarea adaosului pentru finisare după tratamentul termic,

- strunjire cilindrică exterioară la diametrul d3, pe lungimea L3+L4, cu cuţit lateral, cu lăsarea

adaosului pentru finisare după tratamentul termic,

- strunjire cilindrică exterioară la diametrul d4, pe lungimea L4, cu cuţit lateral, cu lăsarea


piesa se desprinde din maşina unealtă, se întoarce şi se instalează din nou,


- prelucrarea celei de a doua suprafeţe frontale, cu cuţit pentru prelucrarea suprafeţelor

frontale, la strungul normal,

- centruirea cu burghiu de centruire, la strungul normal,

- se instalează piesa sprijinită pe vârful rotativ,

- strunjire cilindrică exterioară la diametrul d1, pe lungimea L1, cu cuţit lateral, cu lăsarea


- se demontează piesa de pe strung şi se instalează la o maşină de frezat, de exemplu MAF 85,

- prelucrare canal de pană la dimensiunile L5, R5, b, h, cu freză disc, la maşina de frezat,

- găurire la d6 la maşină de frezat,

- tratament termic de îmbunătăţire,

- finisarea suprafeţelor fusurilor cu piatră abrazivă la maşina de rectificat rotund între vârfuri,

- atestarea calităţii.

Nominalizarea echipamentului tehnologic are în vedere:

- forma şi dimensiunile semifabricatului,

- volumul de producţie prevăzut,

- natura şi starea materialului semifabricatului,

- precizia de prelucrare prescrisă,

- precizia de prelucrare posibil de atins pe echipamentul tehnologic disponibil .

Adaosurile de prelucrare, pot să fie simetrice, respectiv asimetrice. Primele sunt specifice

dispunerii uniforme a adaosului faţă de axă, respectiv suprafeţele constructive (cazul

suprafeţelor de revoluţie, fusurile arborilor, alezajelor).

Adaosuri asimetrice apar pe suprafeţele frontale ale fusurilor.

Calitatea suprafeţei exprimată prin rugozitate (1,6 – 6,3 μm) necesită prelucrarea pe strunguri

pentru finisare. Acestea trebuie să aibă plajă largă de turaţii şi avansuri, rigiditate mare, uzură

redusă, piese echilibrate în mişcare, vibraţii reduse. Se lucrează cu avans longitudinal mic (sl

=0,04 – 0,1 mm / rot ), viteză de aşchiere ridicată (va =110 m / min ). Adâncimea de aşchiere

este t = 0,05 – 0,25 mm. Se utilizează cuţite: placate cu plăcuţe din carburi metalice, plăcuţe

din materiale mineralo-ceramice, vârf din diamant (va =1200 m / min). Utilizarea sculelor

armate cu plăcuţe mineralo-ceramice şi metalo-ceramice pentru cuţitele de strung, este

eficientă, deoarece aceste plăcuţe sunt mult mai ieftine decât carburile metalice. Înlocuiesc cu


mare eficienţă economică sculele din oţeluri aliate. Uzura sau deteriorarea acestor plăcuţe nu

ridică problema recuperării lor, tocmai datorită faptului că oxidul de aluminiu (Al2O3) nu este

o materie primă scumpă pentru plăcuţele mineralo-ceramice. Mai scumpe sunt plăcuţele

metalo-ceramice unde este utilizată carbură metalică de titan, de wolfram, sau combinaţii de

carburi sau compuşi metalici, praf de diamant, etc. Asemenea scule sunt utilizate la

prelucrarea unei game foarte largi de materiale, mai ales cele greu prelucrabile. Prelucrarea

prin aşchiere cu aceste scule permite să se atingă viteze de peste 1000 m/min, fapt ce asigură şi

creşterea indicilor tehnico-economici. Se utilizează plăcuţe mineralo-ceramice acoperite cu un

strat subţire de carbură metalică sau oxid de aluminiu. Astfel, proprietăţile fizico-mecanice sau

fizico-chimice cresc foarte mult, asigurând durabilitate sporită sculelor. Strunjirea oţelurilor,

fontelor şi altor aliaje metalice şi nemetalice are în prezent ponderea cea mai mare în rap.rt cu

alte prelucrări de frezare, găurire, broşare, etc. în construcţia de maşini. Creşterea vitezelor de

aşchiere duce la micşorarea durabilităţii plăcuţei din carburi metalice.

Finisare prin rectificare se realizează cu pietre abrazive alese funcţie de materialul piesei,

precizia şi calitatea suprafeţei prescrise. Operaţia se desfăşoară în două faze cu viteza de

aşchiere:

prefinisare: 25 – 30 m / s,

finisare: 30 – 50 m / s.

Se apelează la metode de lucru cu avans longitudinal, sau cu avans transversal în funcție de

tipul suprafeței. Arbori cu dimensiuni medii şi mari sunt fixaţi între vârfuri. Arborii de

dimensiuni mici, la producţie de serie se rectifică fără prindere între vârfuri. La prelucrarea cu

avans longitudinal piatra execută mai multe curse prin avansul. La prelucrarea cu avans

longitudinal piatra execută mai multe curse prin avansul longitudinal, iar după fiecare cursă se

apropie de piesă cu adâncimea unei treceri, prin avansul transversal prescris. Cursa coincide cu

lungimea unui fus al arborelui. La prelucrarea cu avans transversal se utilizează pietre mai late

decât fusul de prelucrat. Piatra poate să fie profilată pentru prelucrarea trecerilor de secţiune.

Se utilizează din abundenţă lichide de răcire şi ungere, care îndepărtează particulele desprinse

de pe piesă şi piatra de rectificat. Prezenţa particulelor desprinse de pe suprafaţa pietrei sau a

piesei degradează suprafaţa prelucrată. În consecinţă trebuie să fie îndepărtate cât mai rapid

după apariţia lor. Îndepărtarea particulelor desprinse este mai eficientă dacă se introduce

lichidul de răcire/ungere prin piatra de rectificat. Prelucrările cu precizie de prelucrare mai

bună decât la rectificare şi calitate a suprafeţei de 0,1 – 1,6 μm se obţine prin strunjirea de

netezire cu scule echipate cu vârf de diamant. Scopul principal este de corectare a formei

geometrice şi de îmbunătăţire a calităţii suprafeţei. Cuţitul cu vârf de diamant conferă


durabilitate foarte mare sculei. Viteza de aşchiere este: 300 – 1200 m / min, cu avans

longitudinal redus: 0,02 – 0,1 mm / rot.

2.2.4. Prelucrarea pieselor circulare cu mai multe axe paralele

În această categorie sunt cuprinse piesele de tipul bucşelor excentrice, arborilor excentrici şi cei

cotiţi. Prelucrarea suprafeţelor cilindrice pe maşini speciale se poate face la o singură prindere. Pentru

producţia de unicate sau serie mică se apelează la maşini universale echipate cu dispozitive pentru

asigurarea axialităţii axei geometrice a fusurilor cu axa de rotaţie a maşinii de lucru.

Funcţie de forma geometrică, dimensiunile şi materialele utilizate, se utilizează semifabricate

turnate, matriţate, forjate. Pentru arborii cotiţi de mari dimensiuni se utilizează asamblarea prin fretare

a fusurilor cu braţele manetoane. Ca baze tehnologice pentru prelucrarea fusurilor paliere se folosesc

găurile de centrare, iar pentru prelucrarea fusurilor manetoane se folosesc ca baze fusurile paliere.

Flanşele de capăt se montează pe suprafaţa frontală a fusurilor paliere extreme, folosind şuruburi de

strângere. Se apelează la această soluţie dacă excentricitatea fusurilor manetoane iese în afara fusurilor

paliere. Pentru orientarea unghiulară a braţelor maneton, se crează ca baze auxiliare suprafeţe

tehnologice de prelucrare pe braţele maneton, sau se prelucrează găuri în flanşele de capăt. Uneori,

pentru realizarea unor baze de fixare, arborele cotit se forjează mai lung, astfel ca la cele două capete

să se poată strunji suprafeţe tehnologice de fixare, care apoi sunt tăiate la terminarea prelucrării.

Acestea se numesc baze tehnologice de prelucrare. Găurile de centrare se execută după ce s-au frezat

capetele arborelui. La arbori mici și mijlocii, centrarea se execută pe maşini obişnuite, strunguri,

maşini de găurit, freze, iar la arbori de dimensiuni mari se execută cu maşini de găurit speciale cu ax

orizontal pentru prelucrare.

La arborii cotiţi lungi (L/d>10) se folosesc reazeme de fixare intermediare pe linete. Fixarea pe

linete are o importanţă deosebită, pentru asigurarea preciziei de prelucrare. În cazul arborilor de

dimensiuni mari în dreptul arborelui principal al maşinii de rectificat sunt aduse fusurile paliere, apoi

cele manetoane prin deplasarea părții de centrare după orificii dispuse pe suprafața frontală a celor

două părți a arborelui. Precizia de formă (circularitate) şi poziţie (coaxialitate) a suprafeţei de sprijin în

linetă depinde precizia piesei prelucrate. Suprafaţa care se fixează pe linetă nu trebuie să aibă ovalitate,

deoarece aceasta se transmite şi suprafeţelor care se prelucrează. Dacă la degroşare ovalitatea nu are

prea mare importanţă, la finisare și rectificare, prelucrarea se poate executa numai prin instalare pe

suprafeţe corect prelucrate din punct de vedere al cilindricității.

Operaţia de rectificare este deosebit de importantă. Ea se execută la maşini de construcţie

specială, de precizie ridicată, orizontale sau verticale. Pentru precizia de prelucrare, arborele cotit se

fixează în dispozitive care să asigure paralelismul între axele fusurilor paliere şi manetoane, precum şi

forma corectă a acestor fusuri.


Prelucrarea arborilor cotiţi cuprinde mai multe operaţii, care se modifică după caracteristica

constructivă şi dimensiunea lor. Pentru arborii de dimensiuni mari se va realiza prelucrarea din

semifabricat matrițat, înspecial datorită pierderilor mari de material, dar și a productivității scăyute a

procesului de prelucrare. Pentru arborii de dimensiuni mici și serie mică de fabricație vom putea folosi

procesul de așchiere, iar dacă seria de fabricație este mare vom folosi procesul de fabricație din

semifabricat matrițat. Grupul de operaţii se poate împărţi în operaţii de degroşare, operaţii de

semifinisare, operaţii de finisare, rectificare.

2.2.5. Verificarea calității arborilor

Operaţiile principale au ca scop edificare asupra calitatăţii şi integrităţii materialului, precizia

dimensională, calitatea suprafeţei. Calitatea materialului se atestă pe baza certificatelor de calitate ale

producătorului semifabricatului. Se completează cu buletinele de examinare nedistructivă (examinare

vizuală, lichide penetrante, pulberi magnetice, ultrasunete, radiaţii penetrante) înainte şi după

tratamentele termice.

Precizia geometrică vizează dimensiunile geometrice şi încadrarea în câmpul de toleranţă

proiectat, abateri de formă şi poziţie reciprocă a suprafeţelor. Se verifică uzual: abaterea de la

liniaritatea axelor fusurilor, concentricitatea, circularitatea, cilindricitatea elementelor proiectate,

bătăile radiale și frontale acolo unde acestea sunt prescrise.

Calitatea suprafeţei se referă la abaterile macro şi micro geometrice ale suprafeţelor. Examinarea

se face vizual cu lupa, cu microscopul optic portabil sau preluând replici ale suprafeţei, care ulterior se

examinează la microscop. Pentru suprafețele fine se face verificarea acestora cu rugozimetrul.

Toate caracteristicile prescrise pe desenul de execuţie, trebuie să fie verificate pe parcursul

fabricaţiei sau pe piesa finită. La „dosarul de casă” trebuie să existe buletine de analiză, măsurare,

examinare prin care se precizează valorile determinate, cele prescrise şi rezultatul operaţiei efectuate

(corecție a suprafeței sau abaterilor). Numai dacă toate caracteristicile determinate sunt

corespunzătoare se poate emite documentul de calitate al piesei realizate.

2.3. Tehnologia prelucrării alezajelor

2.3.1. Caracterizarea constructivă şi funcţională a alezajelor

Suprafețele de revoluție interioare numite și alezaje intră în componența majorității tipurilor de

piese folosite în construcția utilajelor, îndeplinind în mai toate cazurile un rol funcțional important sau

foarte important. Volumul afectat prelucrării acestora reprezintă peste 50% din volumul total al

prelucrărilor mecanice. În aproape toate cazurile prelucrarea unui alezaj, începe cu prelucrarea

suprafețelor frontale exterioare ale piesei, în raport cu care are loc instalarea piesei și poziționarea

sculei prelucrătoare.

Clasificarea alezajelor are în vedere:


rol funcţional al acestora: translaţie, rotaţie, fixare;

forma geometrică în secțiune transversală: circulară, patrată, canelată, profilată;

forma geometrică de ansamblu: cilindru, con, profilat, cu dimensiuni uniforme sau cu treceri de

secţiune;

raportul dintre lungime şi diametru:

alezaje scurte L / D < 0,5;

alezaje normale 0,5 < L / D < 3;

alezaje lungi 3 < L / D < 10;

alezaje adânci L / D > 10.

După procedeul de realizare:

◦ deformare cu perforare,

◦ forjare,

◦ matriţare,

◦ prelucrare prin aşchiere,

◦ prelucrare cu energii concentrate.

În ceea ce priveşte precizia de prelucrare, aceasta poate fi cuprinsă în clasele de precizie 9 ÷ 1.

Pentru fiecare clasă trebuie aplicată o anumită tehnologie, dependentă de dimensiunile alezajului şi de

materialul care se prelucrează. Precizia de prelucrare a unui alezaj se referă la: dimensiune, forma

geometrică, rectilinitatea axei, perpendicularitatea suprafeţelor frontale faţă de axa alezajului, poziţia

faţă de anumite suprafeţe exterioare sau interioare şi netezimea suprafeţei. În general, procedeele de

prelucrare ale alezajelor sunt prin aşchiere, ţinând seama de precizia care se poate realiza, se pot

clasifica astfel:

prelucrarea primară: cu burghiul spiral sau cu burghiu lat, strunjirea interioară, mortezare;

prelucrarea finală: prin strunjire, alezare, rectificare, broşare, lepuire (rodarea), honuire.

superfinisare.

Prelucrarea unui alezaj, cu diametrul D de o formă oarecare şi lungime L, este mai dificilă decât

a unui arbore cu aceleaşi dimensiuni. Dificultatea este determinată de:

folosirea unor scule mai puţin rezistente mecanic,

se lucrează cu scule care au o rigiditate mai redusă,

poziţii de lucru mai dificile,

observarea mai dificilă a modului cum aşchiază scula,

posibilităţi reduse de măsurare,


poziţionarea mai dificilă a sculei în raport cu suprafeţele exterioare faţă de care depinde

funcţional alezajul, cât şi de forma alezajului, de precizia dimensională, de calitatea suprafeţei

alezajului şi de duritatea materialului piesei.

Se stabileşte astfel că modul de prelucrare prevăzut trebuie să corespundă rolului funcţional al

alezajului şi să nu se exagereze la stabilirea toleranţei şi a calităţii suprafeţei. Cu creşterea preciziei de

prelucrare impuse, creşte timpul afectat prelucrării. De exemplu, la un alezaj având Ø50 * 200 mm,

schimbând precizia de prelucrare de la 0,1 mm la 0,05 mm, creşte timpul de prelucrare cu 30 - 50%,

iar prin creşterea preciziei de prelucrare de la 0,05 mm la 0,01 mm, timpul de prelucrare creşte cu 50-

70%.

Elaborarea tehnologiei, alegerea SDV-urilor, a sculelor de prelucrare și a mașinilor unelte de

prelucrare are în vedere suprafețele care trebuie realizate. În principal parametrii regimului de

prelucrare sunt identici cu cei de la subpunctul anterior.

Scule pentru prelucrarea prin aşchiere se diferenţiază funcţie de specificul prelucrării, corelat cu

specificaţiile din documentaţia de execuţie a pieselor care pentru degroşare sunt burghiu, cuţit de

strung, freză cilindro-frontală, pentru prefinisare avem cuţit cu vârf de diamant sau carburi metalo-

ceramice, alezoare, piatră abrazivă, pentru finisare utilizăm cuţit cu vârf de diamant, piatră de

rectificat, alezor, broşă, iar pentru netezire avem cap de honuire, broşă, scule pentru rodare, scule

pentru rulare. În vederea obţinerii unei anumite precizii şi calităţi a suprafeţei, ţinând seama şi de

dimensiunile alezajului, se folosesc procedee combinate de prelucrare care dacă se execută găurirea cu

burghiu spiral, fără folosirea dispozitivelor de ghidare, se obţine o prelucrare de precizie redusă, cel

mult până la clasa a 5-a. Folosind dispozitive de ghidare, precizia poate ajunge până la clasa a 4-a.

Clase superioare de precizie se pot obţine folosind operaţii combinate pentru găuri de diametre

până la 20 mm, clasa a 3-a de precizie se obţine prin găurire cu burghiu spiral, urmată de o alezare,

pentru diametre peste 20 mm, aceeaşi clasă de precizie se obţine prin găurire cu burghiu spiral,

strunjire cu cuţit şi rectificare sau găurire urmată de broşare, clasa a 2-a de precizie se poate obţine la

alezaje până la 12 mm, prin găurire urmată de o dublă alezare, la alezaje peste 12 mm, prin găurire

urmată de broşare sau prin găurire, adâncire şi rectificare sau dublă alezare, pentru clasa întâi de

precizie, pentru găuri cu diametru mai mare de 10 mm, după găurire cu burghiu spiral se face o alezare

cu cuţit, urmată de honuire.

Etapele tehnologice pentru realizarea alezajelor: prelucrare suprafaţă frontală, centrui-re,

pregăurire, găurire de degroşare, tratamente termice, prelucrare de finisare, atestarea calităţii.

Abateri geometrice specifice ale alezajelor: circularitate, cilindricitate, liniaritate generatoare,

planeitate suprafeţe frontale, perpendicularitate suprafeţe frontale pe axa longi-tudinală. Atestarea

calităţii are în vedere cel puţin: identificarea şi starea materialului, integritate materialului,

conformanţa dimensională şi încadrarea în abaterile dimensionale, calitatea suprafeţelor.


2.4. Tehnologia prelucrării suprafeţelor plane

2.4.1. Domenii de utilizare

Rolul suprafeţelor plane este de sprijin, ghidare, alunecare, fixare. Elaborarea tehnologiei are în

vedere forma, dimensiunile şi precizia suprafeţelor, calitatea suprafeţei, natura şi starea materialului

semifabricatului, volumul de producţie, posibilităţile tehnologice.

Procedee de prelucrare pentru suprafeţele plane sunt: rabotare, mortezare, frezare, strunjire,

rectificare, broşare, netezire.

Elaborarea tehnologiei are în vedere:

- forma, dimensiunile şi precizia suprafeţelor,

- calitatea suprafeţei,

- natura şi starea materialului semifabricatului,

- volumul de producţie,

- posibilităţile tehnologice.

În tabelul următor se face clasificarea domeniilor de utilizare a procedeelor de prelucrare a

suprafețelor plane.

Procedee deprelucrare

Domenii de utilizare

Rabotare şi mortezare Fabricaţia de unicate şi serie mică.Prelucrarea pieselor uşor deformabile.

Frezare Prelucrarea suprafeţelor lungi şi înguste, cu adaosuri mari de prelucrare.Fabricaţia de serie şi masă.Prelucrarea semifabricatelor din materiale neferoase.

Strunjire Prelucrarea semifabricatelor mici şi mijlocii cu suprafeţe plane multiple.Fabricaţia de unicate şi serie.

Rectificare Prelucrarea semifabricatelor plane, cu formă de disc, cu dimensiuni mijlocii şi mari.

Broşare Fabricaţia de unicate şi serie.Prelucrarea suprafeţelor dure, respectiv discontinue.Fabricaţia de serie mare şi masă.Semifabricate cu suprafeţe scurte şi cu lăţime mijlocie.Piese cu suprafeţe plane multiple.

Prin instalarea semifabricatului, respectiv a piesei se asigură preciza de prelucrare. Se apelează

la: tampoane limitatoare, bride, menghină, dispozitive de strângere acţionate pneumatic sau hidraulic.

Verificarea poziţiei de fixare necesită comparator în capul port sculă, echer, fascicul laser.

2.4.2. Prelucrarea suprafeţelor plane prin rabotare

Operaţia de rabotare se efectuează pe maşini de rabotat transversale pentru piese de dimensiuni

mici, sau longitudinale pentru piese de dimensiuni mari, corelat cu forma şi dimensiunile piesei. Prin

rabotare transversală se prelucrează, în general, piese de dimensiuni mici. Cele de dimensiuni mari se


prelucrează prin rabotare longitudinală. Piesele de dimensiuni foarte mari se prelucrează pe maşini de

rabotat portal.

Parametrii tehnologici:

- durabilitatea economică a sculei Te în min,

- adâncimea de aşchiere t sau ap în mm,

- avansul s sau F în mm/cursă dublă,

- viteza de aşchiere v în mm/min,

- forţa de aşchiere Fz în daN,

- puterea N în kW.

Mai multe piese de dimensiuni mici se pot fixa pe masa maşinii, în serie sau paralel, pentru a fi

prelucrate simultan. Astfel sporeşte productivitatea operaţiei.

Rabotarea este un procedeu care permite trecerea uşoară de la prelucrarea unui anumit tip de

piese la altul, fără a fi necesare dispozitive speciale de fixare. Sculele sunt simple: cuţite pentru

rabotare. Şocurile la intrarea cuţitului în materialul piesei pot să deterioreze plăcuţele aşchietoare din

carburi sau mineralo-ceramice. Situaţia poate să fie evitată prin utilizarea cuţitelor pentru rabotare din

oţeluri aliate de scule. Pentru finisare se utilizează cuţite late.

Viteza de aşchiere este mică 12 la 50 m/min. Datorită cursei în gol, procedeul este puţin

productiv. Se recomandă a fi folosit acolo unde nu se pot aplica alte procedee mai productive:

strunjire, frezare etc. Există posibilitatea rabotării concomitente cu mai multe cuţite. La maşinile de

rabotat portal se pot prelucra simultan mai multe suprafeţe ale semifabricatului.

Instalarea semifabricatului are deosebită importanţă pentru asigurarea preciziei de prelucrare.

Deoarece la rabotare, în general, nu se folosesc dispozitive speciale de fixare, trebuie ca fixarea să se

facă încât precizia de prelucrare, relativ slabă, să nu fie influenţata. Modul de fixare are importanţă şi

asupra regimului de aşchiere.

La fixare trebuie să se evite producerea deformărilor, datorită aplicării necorespunzătoare a

forţelor de strângere. La piese cu suprafeţe mari, lipsa unei bune planeităţi va provoca deformarea

semifabricatului. În consecinţă, acestea nu se vor aşeza direct pe masa maşinii, ci pe reazeme.

Reazemele folosite se vor aşeza în dreptul secţiunilor cu rigiditate mai ridicată. Pentru a nu fi necesară

aplicarea unor forţe de strângere mari, se folosesc tampoane limitatoare dispuse după regula celor trei

puncte de reazem, două pe o față și unul pe fața peerpendiculară.

Verificarea poziţiei corecte de fixare se face prin: sisteme în coordonate, cu liniare gradate, ac de

trasat, comparatoare etc.

În condiţiile unui regim de aşchiere corect ales, la maşinile de rabotat longitudinal, se poate

realiza, la prelucrarea de degroşare o precizie de rectilinitate în limitele a 0,02 mm la 0,03 mm, la


lungimea de 100mm. La maşinile de rabotat transversal se poate asigura precizia de 0,02 mm la 300

mm lungime.

Din cauza uzurii ghidajelor, a deformaţiilor elastice etc., la 1.000 mm lungime se poate conta

practic, pe precizii de 0,1 mm la 0,2 mm la raboteze şi de 0,3mm la maşini de rabotat transversal.

Precizia de prelucrare la acest procedeu este mult influenţată de calificarea operatorului şi de metoda

folosită pentru poziţionarea piesei. De cele mai multe ori, reglarea se face după trasaj sau şabloane, sau

se apelează la aşchii de probă.

Deoarece după prelucrarea de degroșare se produce un dezechilibru al tensiunilor interne, piesa

va suferi deformații. În consecință, prelucrarea de finisare a pieselor la care se impune precizie

ridicată, se va face după un tratament de stabilizare dimensională și detensionare naturală sau

artificială.

2.4.3. Procedee de prelucrare a suprafeţelor plane prin frezare

Prelucrarea se poate executa la maşinile de frezat orizontale, verticale, de sculărie şi portal.

Alegerea maşinii se face ţinând seama de forma şi dimensiunea piesei, de forma, dimensiunea și

calitatea de prelucrare și aceasta se pote folosi pentru obținerea diferitelor forme cu scule cu profile și

geometrie diferită de tip: disc, cilindrice, frontale, cilindrico-frontale, capete de frezat, etc. Alegerea

frezelor se face ţinând seama de forma şi dimensiunea suprafeţei.

Parametrii tehnologici ai suprafeţei, precum şi de caracterul producţiei sunt următorii.

Parametrii folosiți la frezare sunt:



- avansul pe dinte sd sau Fd în mm/dinte,

- avansul pe rotație srot sau Frot în mm/rotație, multiplul avansului pe dinte cu numărul de

dinți ai frezei,

- avansul pe minut smin sau Fmin în mm/minut, multiplul avansului pe rotație cu turația

frezei,

- viteza de aşchiere v în mm/min,

- forţa de aşchiere Fx, Fy, Fz în daN,

- puterea N în kW.

După forma şi acţiunea de aşchiere a frezelor se pot deosebi: frezarea cilindrică, frezarea frontală

sau combinaţii ale acestora. Frezarea frontală este mai productivă decât frezarea cilindrică, ceea ce se

poate observa prin calcularea timpului de bază. Folosind la frezarea frontală freze sau capete de frezat

de dimensiuni mari până la 1.000 mm şi mai mari, productivitatea creşte şi mai mult. Cu aceste freze,

rigiditatea sistemului fiind mai mare, prelucrarea decurge cu avansuri mari. Corelat cu diametrul frezei

se pot prelucra suprafeţe late. Prin faptul ca se găsesc în lucru simultan mai mulţi dinţi, procesul este


mai liniştit, se produce o echilibrare a forţelor de aşchiere, care acţionează asupra dinţilor, deci forţa

necesară de avans este mai redusă. În același timp trebuie respectată metodologia de frezare impusă de

producătorul de scule așchietoare, care uzual recomandă intrarea de la material cât mai mic spre

material cu lungime de tangență constantă, ceea ce se traduce în linii de prelucrare în arc de cerc și nu

liniare.

La frezarea cilindrică se poate lucra cu avans în sens contrar mişcării de aşchiere, sau cu avans în

acelaşi sens cu aceasta. Folosirea metodei cu avans în acelaşi sens prezintă avantajele că, la aceeaşi

durabilitate a frezei, se obţine o productivitate mai bună, calitatea suprafeţei este mai bună, nu se

produc alunecări ale frezei pe suprafaţă, ecruisarea este redusă. Cu toate aceste avantaje, metoda nu se

poate aplica decât la maşini, la care sunt prevăzute dispozitive de amortizare a şocurilor, care se

produc la intrarea frezei în material.

Înainte de stabilirea regimului de lucru trebuie să se aleagă scula, ţinând seama de maşina la care

se execută prelucrarea, de materialul care se prelucrează şi de calitatea prescrisă suprafeţei.

Alegerea maşinii este determinată de caracteristicile dimensionale şi constructive ale piesei de

prelucrat, de procedeul folosit, dacă se execută o frezare cilindrică sau frontală. De asemenea se va ţine

seama dacă se vor prelucra unicate sau produse de serie. Precizia maşinii trebuie corelată cu cea

prescrisă piesei. Pentru piese unicate sau de serie mică este avantajos să se folosească maşini de frezat

multipoziţionale.

Pentru prelucrarea suprafeţelor de mari dimensiuni se recomandă maşini de frezat verticale. La

prelucrarea pieselor de dimensiuni mici, în serie, se aleg maşini de frezat cu masa rotativă orizontală

sau verticală. Piesele cu dimensiuni mari sau mijlocii se prelucrează cu freze portal. Aceste maşini pot

prelucra simultan mai multe suprafeţe cu freze frontale sau cu capete de frezat.

Pentru prelucrarea de degroşare se aleg freze cu diametru mai mic (moment de torsiune mai

mic), cu dinţi mari şi rari, care să permită lucrul cu avans mare pe dinte şi adâncime mare de aşchiere.

La prelucrarea de finisare se aleg freze cu diametru mai mare, cu dinţi mai mici şi deşi. După calitatea

materialului se aleg freze cu dinţi mai mici pentru materiale dure, când se lucrează cu adâncime mică

de aşchiere. Pentru materiale moi, mai ales aliaje neferoase, se aleg freze cu dinţi mari şi rari.

Stabilirea regimului de aşchiere se face ţinând seama de procedeul de frezare admis şi de

condiţiile concrete: maşina de frezat, dimensiune freză, construcţia frezei, dimensiunile suprafeţei,

adaos de prelucrare, calitatea suprafeţei, puterea maşinii. Elementele cunoscute sunt adaosul de

prelucrare şi adâncimea de aşchiat şi lăţimea piesei. In funcţie de aceasta se alege dimensiunea frezei

din tabelul următor.


Tipul frezei Adâncimea maximă deaşchiere [mm]

Lăţimea de frezat[mm]

Diametrul frezei[mm]

Cilindro-frontale

4 40 50-75

4 60 75-90

5 90 110-130

6 120 150-175

6 180 200-250

8 250 300-350

10 350 400-500

Cilindrice

5 70 60-75

8 90 90-110

10 103 110-130

La frezare este mai avantajos să se lucreze cu adâncimea de aşchiere mai mică şi cu avans mare

pe dinte. După stabilirea adâncimii de aşchiere se alege avansul pe dinte, iar apoi se calculează avansul

pe minut. Mărimea avansului pe dinte este determinată de rigiditatea maşinii şi a sculei freză, de starea

maşinii şi puterea motorului. Pentru frezarea plană a materialelor de duritate mare cu freze din oţel, se

aleg avansuri între 0,04 mm la 0,8 mm ; iar pentru materiale mai moi: 0,10 mm la 0,60 mm. Valorile

minime se admit la freze de diametrul mare. La prelucrarea cu freze cu plăcuţe din carburi metalice,

avansul se reduce până la circa 50%. De asemenea se reduce avansul dacă maşina de frezat prezintă

uzură. Dacă se lucrează cu regim necorespunzător, apar vibraţii. Efectul este degradarea calităţii

suprafeţei.

Precizia de prelucrare la frezarea plană depinde de starea maşinii, de caracteristicile constructive

şi de fixarea frezei, de precizia de ascuţire a frezei şi de regimul de aşchiere.

În condiţiile maşinii de frezat cu precizie conform standardelor se poate asigura la o frezare

cilindrică, o precizie la paralelism şi planeitate în limitele de 0,1 mm la 0,5 mm pe 1.000mm. La

prelucrarea cu freze frontale se pot asigura precizii ceva mai bune conform datelor din tabelul următor.


La prelucrarea cu grup de freze, precizia care se obţine va fi mai mică de 0,5 mm la 1 mm pe

1.000 mm lungime. La frezare se pot produce abateri importante, din cauza fixări necorespunzătoare,

din cauza unor deformaţii ale sistemelor de fixare ale frezei sau ale piesei, din cauza jocurilor prea

mari, din cauza ascuţirii sau uzurii neuniforme a frezei.

Pentru asigurarea unei calităţi mai bune a suprafeţei se lucrează cu regim mai uşor, viteza mai

mică, avans mai mic. Pentru ridicarea productivităţii la prelucrarea de frezare se pot adopta metode de

lucru, prin care să se elimine mai ales timpul auxiliar şi timpul de mers în gol. Se recurge la fixarea a

două, sau mai multe piese pentru prelucrarea pendulară. O soluţie este frezarea continuă la o maşina de

frezat cu doi arbori principali şi cu masa rotativă. La primul arbore principal se poate executa frezarea

de degroşare, iar la al doilea, frezarea de finisare a suprafeţei.

Ca şi în cazul strunjirii şi la frezare, pentru creşterea productivităţii, se poate lucra cu regim de

aşchiere rapidă. La prelucrarea de degroşare a pieselor din oţel se pot folosi capete de frezat cu dinţi

din carburi metalice cu viteze de aşchiere pentru o durabilitate Te=(1 la 1,5) Dmin, pot avea valori de la

v=200m/min, avans pe dinte sd=0,2 la 0,15mm/dinte pentru duritate HB < 200, până la v=75 la 100

m/min, cu avans pe dinte sd=0,05 la 0,08 mm/dinte, pentru oţel cu duritate HB>400. La prelucrarea

fontei se pot folosi viteze v=120 la 130 m/min, cu avans pe dinte sd = 0,2 ÷ 0,4 mm pentru HB > 200.

2.4.4. Prelucrarea de finisare a suprafeţelor plane

Procedeul de prelucrare a suprafeţelor plane prin rectificare are un rol deosebit în asigurarea

preciziei de prelucrare, ţinând seama că prin prelucrările anterioare nu se poate asigura la un grad înalt

nici precizia şi nici calitatea suprafeţei. Uneori, procedeele de rectificare plană se pot folosi şi la

operaţiile de degroşare, mai ales la piesele de dimensiuni mici, confecţionate din materiale cu duritate

mare şi care au adaos mic de prelucrare. Prelucrarea stratului durificat la piesele turnate, este de

asemenea posibilă, mai ales la cele turnate în nisip, la care alte procedee se folosesc mai greu, din

cauza uzurii accentuate a sculei.

Parametrii folosiți la frezare sunt:



- avansul longitudinal sl sau Fl în mm/minut,

- avansul transversal st sau Ft în mm/minut,

- viteza de aşchiere periferică a pietrei vpt în mm/sec,

- viteza de aşchiere de deplasare a mesei vm în mm/min,

- viteza de așchiere periferică a piesei v în mm/sec,

puterea N în kW.

Erorrile..............


Forţele de aşchiere la rectificare sunt reduse ca și valoare şi de obicei nu se mai iau în

considerare la calcul. După modul de acţionare a discului abraziv se deosebim:

- rectificarea cu suprafaţa periferică a discului,

- rectificarea cu suprafaţa frontală a acestuia.

În primul caz discul execută pe lângă mişcarea de rotaţie şi mişcare de translaţie transversală, iar

piesa o mişcare de translaţie longitudinală numită și mișcare de prelucrare în zic-zac. Fixarea piesei din

material feromagnetic se poate face şi pe o masă rotativă prevăzută cu sistem electomagnetic de

prindere. Suprafeţele înguste se pot prelucra cu discuri abrazive cilindrice late la o singură trecere.

Prin rectificarea frontală se asigură o productivitate ridicată, motiv pentru care metoda este cea

mai răspândită. Se foloseşte la rectificarea pieselor cu suprafeţe plane mari, batiuri de maşina, piese de

tipul bucşelor, roţilor etc.

În vederea creşterii productivităţii se pot folosi metode de rectificare simultană a mai multor

piese de dimensiuni mici, montate pe masa maşinii în serie sau paralel.

Pentru piese de dimensiuni mai mari și producţie de serie mare se folosesc maşini cu mai mulţi

arbori, fiecare arbore executând faze diferite. De exemplu, la un arbore se execută degroşarea, la alt

arbore finisarea, iar la altul netezirea suprafeţei, montând scule adecvate. La rectificare fixarea pieselor

feromagnetice se face în mod obişnuit pe masă magnetică. Discurile abrazive folosite la rectificarea

frontală au forma de oală sau pot fi compuse din segmenţi abrazivi. Aceștia din urmă prezintă mai

multe avantaje faţă de discul plin:

se pot folosi viteze mai mari de prelucrare,

nu există pericolul de spargere a discului,

lichidul de răcire-ungere pătrunde mai uşor la locul de aşchiere,

suprafaţa de contact este mai mică şi discontinuă, ceea ce permite îndepărtarea mai ușoară a

particulelor metalice și abrazive de pe piesă şi de pe piatra de prelucrare,

supraîncălzirea suprafeţei prelucrate este mai redusă.

La un regim de lucru corect ales durabilitatea sculei este mare, nu este nevoie de ascuţire,

deoarece se produce o autoascuţire în timpul lucrului. Ca dezavantaj este faptul că procesul decurge

mai puţin liniştit, iar precizia suprafeţei este ceva mai slabă dependentă de avansul longitudinal de

prelucrare.

Pentru îmbunătăţirea condiţiilor de lucru, când se folosesc discuri în formă de oală, arborele

portsculă are o înclinaţie faţă de suprafaţa care se prelucrează. În acest fel discul abraziv nu va fi în

contact cu toată suprafaţa, ceea ce face ca lichidul să pătrundă mai uşor, eliminarea aşchiilor se face în

condiţii mai bune, iar calitatea suprafeţei prelucrate sporeşte, dar și o îmbunăt..... Unghiul de înclinare

folosit este de 1° la 5°. Înclinarea dată discului abraziv face ca suprafaţa prelucrată să prezinte o uşoară

concavitate.


Vitezele de lucru pentru discul abraziv sunt de 20 m/s la 25 m/s la prefinisare, respectiv 30 m/s la

60 m/s la finisare. Avansul este determinat de viteza de deplasare a mesei pe care se fixează piesa. 0

creştere a productivităţii se realizează dacă piesa se deplasează faţă de discul abraziv cu viteză mai

mare. Majorarea vitezei este limitată de construcţia petrei abrazive şi de puterea motorului de

acţionare. Pietrele abrazive au corelat cu compoziţia acestora şi cu dimensiunile lor o limitată a vitezei

periferică, aceasta fiind inscripţionată pe ele. Pentru prelucrări de degroşare se lucrează cu viteze de 3

m/s la 12 m/s, adâncimea de aşchiere este similară ca la rectificarea cu suprafaţa periferică a discului

cu valori 0,05 mm la 0,15 mm. La prelucrarea de finisare adâncimea de aşchiere este de 0,01 mm la

0,015 mm. Limitele inferioare se folosesc la piese mai subţiri cu grosimi de 6 mm. Avansul

longitudinal depinde de materialul care se prelucrează. În tabelul următor sunt prezentate câteva valori

recomandate.

Este important ca pentru discurile cu lianţi organici unde predomină uzura datorită smulgerii

granulelor, să se utilizeze granule colţuroase, neregulate. Productivitatea prelucrării este ridicată în

detrimentul calităţii şi preciziei suprafeţei. Granulele rotunjite se utilizează în combinaţie cu lianţi

metalici, care conferă durabilitate mai mare discului. Productivitatea prelucrării este mai scăzută în

favoarea calităţii şi preciziei suprafeţei. Pentru prelucrările de mare precizie dimensională şi pretenţii

ridicate de calitate a suprafeţei este important să fie îndepărtate operativ particulele desprinse din piesă

şi piatra abrazivă. Se utilizează din abundenţă lichide sau aer sub presiune.

2.5. Tehnologia prelucrării filetelor

2.5.1. Cerinţe funcţionale şi constructive

Procesul tehnologic de prelucrare a filetelor depinde, de rolul funcţional pe care îl îndeplineşte

filetul, respectiv de precizia cu care acesta trebuie executat. Filetele servesc pentru:

- strângere,

- etanşare,

- transmiterea mişcării.

Rolul funcţional se corelează cu profilul filetului:

- triunghiular sau withford,

- pătrat, trapezoidal,

- dinţi de fierăstrău,


- rotund.

Filetul triunghiular sau withford se utilizează preponderent pentru strângere. Filetele pătrate,

trapezoidale, dinţi de fierăstrău se utilizează frecvent pentru transmiterea mişcării. Filetele rotunde sunt

specifice îmbinării materialelor plastice sau pentru șuruburile cu bile și respectiv contactele electrice.

Pentru etanşare se recurge la filete conice cu profilul triunghiular sau withford.

Materialul pentru şuruburi poate să fie metalic sau nemetalic, dependent de domeniul de utilizare

al filetului. Se disting mai multe clase de rezistenţă corelat cu tipul şi nivelul solicitărilor.

Semifabricatele din oţel sunt:

- laminate,

- forjate,

- matriţate.

Elementele principale care determină calitatea filetelor sunt:

a. calitatea materialului:

- compoziţia chimică,

- caracteristicile mecanice şi fizice ale materialului,

- integritatea structurală,

b. precizia geometrică:

- precizia pasului filetului,

- diametrele: mediu, de vârf, la bază,

- grosimea spirei determinată pe diametrul mediu,

- precizia de formă a filetului,

- unghiul flancurilor,

- rugozitatea suprafeţei flancurilor.

Pentru filetele de mişcare se impun suplimentar:

- coaxialitatea filetului cu fusurile de sprijin,

- precizia formei cilindrice a fusurilor,

- perpendicularitatea suprafeţelor frontale pe axa longitudinală.

Filetele se realizează prin următoarele procedee tehnologice:

- deformare plastică uzual prin rulare,

- aşchiere cum ar fi:

filetele exterioare se prelucrează cu cuţitul profilat, pieptene, disc, freze pentru

filet, capete de filetat, filiere, prin vârtej,

filetele interioare se execută cu cuţite profilate, tarozi, capete de filetat, prin vârtej.


2.5.2. Strunjirea filetului cu cuţit profilat

Profilul cuţitului de filetat corespunde golului dintre spirele învecinate. Strunjirea filetelor cu

cuţit profilat se aplică pentru prelucrarea filetelor de precizie, îndeosebi în faza de finisare, sau pentru

filetarea unor porfiluri de formă complexă ale pieselor, care nu poate fi executată prin alte procedee de

prelucrare.

Strunjirea cu cuţitul profilat al filetului exterior de formă triunghiulară se execută astfel:

- cu avansul transversal radial,

- cu avansul transversal oblic.

La primul procedeu de filetare, vârful cuţitului pătrunde radial în material, fiind prin urmare,

mult mai solicitat decât la cel de-al doilea procedeu, cu pătrunderea oblică. Din acest motiv, procedeul

de tăiere a filetului cu avansul transversal oblic este de preferat. Strunjirea filetului cu cuţite profilate

se execută în mai multe treceri, pătrunzând succesiv până la fundul filetului. Avansul transversal se

imprimă cuţitului la fiecare început de trecere. Faptul că filetarea se execută din mai multe treceri face

ca productivitatea strunjirii filetului cu cuţitul profilat să fie redusă. La strunjirea filetului, avansul

longitudinal corespunde cu pasul filetului. Unghiul de degajare al cuţitelor profilate pentru tăierea

filetelor este în general egal cu zero, aceasta pentru a se menţine şi după ascuţire profilul iniţial al

cuţitului.

Cuţitele profilate se execută cu forma prismatică sau în forma de disc. Cuţitul disc se aşează, ca

și cuţitul prismatic, cu suprafaţa de degajare în planul central al piesei. Aşezarea cuţitului disc în orice

altă poziţie nu este corectă şi produce deformarea profilului filetului prelucrat, deoarece se schimbă

unele elemente geometrice.

2.5.3. Frezarea filetelor

Frezarea filetelor se remarcă printr-o productivitate mare şi precizie ridicată a filetului prelucrat.

Cu acest procedeu de filetare se pot prelucra atât filete exterioare, cât şi interioare. Frezarea filetelor se

execută numai pe maşini-unelte, construite anume pentru acest scop și cu freze de execuţie specială. Se

poate face o diferenţă între frezarea filetelor scurte şi frezarea filetelor lungi.

Se consideră în mod convenţional un filet ca fiind scurt, dacă lungimea lui nu depăşeşte de 2,5

ori diametrul nominal al filetului. Maşina de frezat filete scurte va trebui să execute patru mişcări:

mişcarea de rotaţie a frezei, mişcarea de rotaţie a piesei, mişcarea de avans longitudinal pentru

realizarea pasului filetului şi mişcarea de avans transversal pentru a obţine adâncimea filetului.

Mişcarea de avans longitudinal se imprimă de obicei piesei şi se realizează cu un şurub conducător sau

camă.

Freza utilizată la prelucrarea filetelor scurte se poate considera ca fiind compusă dintr-un număr

mare de discuri de filetat. Pentru a uşura formarea unghiului de degajare (egal cu zero) a dinţilor la

ascuţirea frezei, canalele pentru îndepărtarea aşchiilor sunt plasate parale cu axa de rotaţie a frezei.


Lungimea frezei va trebui să fie cu doi sau trei dinţi mai mare decât lungimea filetului care trebuie

frezat, pentru a se obţine un filet cu flancuri netede pe întreaga lungime. Frezarea filetelor scurte

putându-se efectua numai pe maşini speciale, aplicarea procedeului este justificată numai la producţia

de serie.

Viteza de aşchiere este ridicată fiind de 50 m/min la 65 m/min, de unde rezultă productivitatea

mare a acestui procedeu de filetare.

Frezarea filetelor lungi se execută pe maşini speciale de frezat filete, scula fiind o freză disc

profilată. Cu acest procedeu de filetare se pot realiza atât filete exterioare cât şi filete interioare, de

preferinţă filete trapezoidale, filete ferăstrău şi filete pătrate. Maşina de frezat filete lungi va trebui să

aibă posibilitatea executării mişcărilor necesare prelucrării pentru lanţuri cinematice diverse.

Viteza de aşchiere aplicată la acest procedeu de filetare corespunde cu cea prevăzută pentru freze

disc profilate. În comparaţie cu prelucrarea filetelor cu cuţite profilate, productivitatea frezării filetelor

lungi este mult mai mare. Deoarece acest procedeu reclamă o maşina-unealtă și scule speciale, frezarea

filetelor este indicată numai în fabricaţia de serie. În industria autovehiculelor, frezarea filetelor lungi

se aplică îndeosebi la prelucrarea şuruburilor conducătoare pentru sistemele de avans mecanic, sisteme

de transport liniare. Astfel şuruburile conducătoare ale dispozitivelor de ridicare se frezează pe maşini

de frezat filete lungi.

2.5.4. Rularea filetelor

Filetarea fără aşchiere prezintă un progres mare în fabricarea şuruburilor. Filetele obţinute prin

deformare la rece au avantaje faţă de filetele realizate prin aşchiere:

durabilitatea filetului este mare, datorită ecruisării flancurilor şi continuităţii fibrajului

materialului,

filetele rulate au o suprafaţă ecruisată netedă, cu rugozitate redusă, fără ciupituri şi rămăşite de

aşchii, observate la filetele prelucrate prin aşchiere.

Maşinile de rulat filete lucrează după două procedee:

- rularea filetelor cu bacuri prismatice,

- rularea filetelor cu role filetate cilindrice.

Pentru realizarea filetului prin rulare cu bacuri prismatice, semifabricatul trebuie pregătit,

prelucrând capul tijei cilindrice în forma tronconică sau cilindrică. Prelucrând capătul tijei în formă

tronconică, ruperea muchiilor profilate ale frezei va fi înlăturată. Unghiul de înclinare al conului la vârf

se va alege din tabelul următor.


Diametrul iniţial dp al tijei va fi mai mic decât diametrul nominal al filetului, deoarece în timpul

filetării, materialul se va deforma plastic şi va creşte în diametru.

La rularea filetelor cu bacuri prismatice, semifabricatul este aşezat între bacurile stânga A şi

dreapta B. Bacul A este fix, iar bacul B mobil. Bacul mobil în mişcare trage după sine semifabricatul,

rotindul şi transportându-l în lungul bacurilor. La capătul cursei, şurubul este aruncat în afară filetat.

Bacurile sunt prevăzute pe partea activă cu caneluri profilate, având faţă de direcţia de înaintare o

înclinare cu un unghi corelat cu înclinarea spirei filetului.

Întreţinerea maşinilor de rulat filete cu bacuri prismatice este pretenţioasă, deoarece la procedeul

de rulare forţele sunt mari, iar bacurile trebuie ghidate foarte precis, deoarece jocurile din ghidaje

datorită uzării acestora produc şocuri puternice. Ca urmare intervine deteriorarea părţii active a

bacului, respectiv suprafața piesei prelucrate.

Rularea filetelor cu role cilindrice este folosită la maşinile de construcţie mai nouă. Filetul se

realizează în aceleaşi condiţii ca şi la rularea cu bacuri prismatice. Semifabricatul în trecerea între

bacuri este susţinut în poziţia de lucru de o lamă sau rolă inferioară sau este prins între vârfuri. Rularea

filetului cu semifabricatul fixat între vârfuri este mai puţin productivă. Inportantă este asigurarea

coaxialitate corespunzătoare între axa filetului şi axa şurubului. Semifabricatul trebuie fie că este

susţinut de o lamă, fie că este prins între vârfuri, va trebui aşezat cu circa 0,2 mm sub axa rolelor de

lucru pentru împingerea în jos a acestuia. Rola dreapta notată cu A este montată fix la translație, pe

când rola stângă notată cu B poate fi retrasă, pentru a permite introducerea semifabricatului între role.

Rola B este acţionată (rolă motoare), pe când rola A se roteşte liberă pe arbore. Apăsarea necesară

imprimării profilului rolelor pe semifabricat se execută de rola mobilă B, de obicei printr-un dispozitiv

hidraulic.

Se pot rula filete pe piese din oţel, din cupru și aliajele lui, din aluminiu și aliajele lui şi alte

materiale cu proprietăţi plastice. Materialele cu alungirea de peste 10% sunt bune pentru rulare, cele cu

alungirea între 8% și 10% necesită forţe mari de apăsare, iar materialele cu alungirea sub 8% produc

mari dificultăţi la rularea filetului.

Domeniul de utilizare al procedeului de filetare prin rulare este foarte mare, putându-se prelucra

filete cu pasul între 0,7 și 5 mm.

Precizia filetului rulat corespunde celei a unui filet rectificat, corelat cu starea bacurilor sau

rolelor, cu condiţia ca precizia diametrului iniţial să fie respectată. Toleranţa diametrului iniţial va

trebui să se încadreze în clasa a 3-a de precizie. O altă condiţie pentru obţinerea unor filete rulate de

calitate bună este aceea ca materialul să fie omogen.


Viteza de rulare este de circa 16 m/min, atât pentru rularea cu bacuri prismatice cât şi pentru

rularea cu role cilindrice.

2.6. Tehnologia prelucrării roților dințate

2.6.1. Considerații asupra danturării prin copierea formei cu freze disc sau deget

Danturarea prin frezare a roţilor dinţate se poate face prin metoda copierii formei, care se poate

realiza cu ajutorul unei freze disc modul sau a unei freze deget modul, al căror profil are forma golului

dintre dinţi roții, prelucrându-se astfel două flancuri opuse ale a doi dinţi alăturaţi. Pentru prelucrare

semifabricatul se instalează pe un dorn fixat în arborele capului divizor, ajustajul este uzual cu joc nul

între semifabricat și dorn. Frezarea danturii se execută succesiv, gol cu gol, astfel după realizarea a

două flancuri pe toată lungimea dintelui cu avans de lucru, freza este readusă în poziţia iniţială faţă de

semifabricat, iar după aceasta el este rotit cu valoarea pasului unghiular pentru a se executa golul

dintre următorii doi dinţi. Parametrii regimului de aşchiere, la frezarea roţilor dinţate cilindrice cu dinţi

drepţi cu freze disc modul sunt:

viteza principală de aşchiere (viteza periferică a frezei) va, în m/min;

viteza de avans wa, în m/min;

numărul de treceri i, putetre maimica sau mai mare.

La frezarea cu freză disc modul a danturii roţilor dinţate cilindrice cu dinţi înclinaţi, pentru a

asigura deplasarea frezei pe elicea dintelui, trebuie rotit semifabricatul cu unghiul β față de axa de

simetrie a frezei disc modul, faţă de poziţia perpendiculară a acesteia pe axa de simetrie a roţii dinţate.

Parametrii regimului de aşchiere se stabilesc în funcţie de procedeul de prelucrare, modulul

roților în angrenare şi dimensiunile roţii dinţate etc.

Adîncimea de aşchiere t sau ap la prelucrarea cu freza disc modul şi lăţimea de frezare B la

prelucrarea cu freza deget se stabilesc ca şi la frezarea obişnuită cu freze disc şi freze deget. Totuşi, la

frezarea profilată, adîncimea de aşchiere este funcţie de adaosul de prelucrare şi de puterea şi

rigiditatea sistemului tehnologic Mașină Unealtă Sculă Dispozitiv de Prindere. Pentru micşorarea

timpului de aşchiere adaosul de prelucrare (h = 2,25 * mn) este îndepărtat în două treceri: o degroşare

şi o finisare. La prelucrarea pieselor subţiri şi cu rigiditate insuficientă la degroşare se îndepărtează 2/3

din adaos, iar la finisare 1/3 din adaos.

Avansul de aşchiere s sau F reprezintă unul din cei mai importanţi factori care influenţează

asupra productivităţii prelucrării. Avansul este limitat de rezistenţa muchiei aşchietoare, rezistenţa la

vibraţii şi rigiditatea sistemului tehnologic Mașină Unealtă, Sculă, Dispozitiv de Prindere, precizia şi

calitatea suprafeţei prelucrate etc. La creşterea lungimii muchiei active a sculei, la creşterea modulului

roţii piesă, se măreşte amplitudinea vibraţiilor, care limitează avansul maxim. La frezarea cu freze

profilate avansul sp se calculează din grosimea aşchiei, care la sculele din Rp3 este amax = 0,3 mm la


0,35 mm, iar pentru sculele armate cu plăcuţe din CMS grosimea maximă a aşchiei este amax = 0,3 mm

la 0,6 mm.

În cazul mortezării, broşării în cazul roților interioare ca și dantură, îndepărtarea adaosului de

prelucrare se realizează din mai multe treceri, cu grosimea sr sau sd > 0,1 mm sau sd < 0,1 mm (avans

radial la mortezare şi abrazare şi avans pe dinte la broşare).

La prelucrarea roţilor dinţate cilindrice prin mortezarea simultană a tuturor dinţilor roţii

semifabricat, mişcarea de avans radial sr este executată simultan de toţi dinţii după o cursă activă a

mişcării I. La capătul cursei în gol intră în acţiune o suprafaţă conică a unei piese pentru realizarea

avansului radial. Mărimea avansului radial se reduce de la o valoare maximă de 0,5 mm/cd la începutul

prelucrării pînă la 0,06 mm/cd spre sfîrşitul prelucrării. De asemenea, pentru evitarea frecării

suprafeţelor de aşezare în timpul cursei de retragere a sculei, la capătul cursei active se execută o

uşoară retragere (d = 0,5 mm) pe direcţie radială, prin deplasarea conului de retragere pe direcţia

mişcării II. La capătul cursei în gol are loc revenirea la poziţia iniţială la care se adaogă mărimea unui

nou avans radial.

Viteza mişcării principale v se stabileşte în aceleaşi condiţii de optimizare a procesului de

aşchiere ca în cazul prelucrării suprafeţelor profilate prin frezare, mortezare, broşare şi abrazare.

Totuşi, la procedeele de prelucrare prin broşare şi mortezare, datorită particularităţilor constructive ale

sculelor, viteza de aşchiere se limitează la 7 m/min până la 10 m/min. Dacă sunt folosite scule profilate

realizate din CMS sau alt material, atunci se modifică parametrii regimului de aşchiere astfel încît să

respecte instrucţiunile corespunzătoare materialului respectiv.

2.6.2. Considerații asupra danturării prin generare cinematică

Pentru rezolvarea problemelor de productivitate şi eficienţă economică, cît şi pentru realizarea

preciziei roţii dinţate, s-au dezvoltat metode rapide de prelucrare, care se numesc metode de danturare

prin rulare (angrenare). În practica prelucrărilor prin aşchiere se obţin rezultate deosebite dacă

generatoarea şi directoarea, se realizează cinematic prin combinarea unor mişcări de translație și/sau

rotație. Generatoarele sunt realizate sub forma unor evolvente, arce de cerc sau alte curbe care se obţin

cinematic ca înfăşurătoare ale unor curbe descrise de tăişul sculei aşchietoare sub forma unei curbe

conjugate, materializată de către muchia aşchietoare a sculei. De obicei, această curbă are forme

simple, impuse de cerinţe tehnologice (segmentul de dreaptă, arcul de cerc, arcul de evolventă etc).

Directoarea cinematică este obţinută ca traiectorie directă a unor puncte de pe generatoare sau prin

imprimare (rulare spaţială).

Principalele procedee de prelucrare a roţilor dinţate prin rulare sînt următoarele: frezare cu freze

melc modul, mortezare sau rabotare cu scule tip pieptene, care materializează o cremalieră cu calităţi

aşchietoare, mortezare cu cuţite tip roată dinţată cilindrică, abrazare cu scule abrazive cu profil

rectiliniu şi abrazare cu un melc modul, şeveruire cu şevere tip cremalieră, roată sau melc modul şi


lepuire (rodare). Danturarea prin rulare prezintă următoarele avantaje în raport cu prelucrarea cu scule

profilate:

profilul sculei nu depinde de numărul de dinţi ai roţii semifabricat ci numai de modul;

productivitate şi precizie superioare ca urmare a continuităţii procesului de danturare

(prin divizare continuă) şi a lipsei unor mişcări auxiliare.

Prelucrarea cu freză melc modul este utilizată pentru realizarea flancurilor dinţilor tuturor roţilor

cilindrice (roată dinţată, roţi de lanţ, arbori canelaţi etc.). De obicei, se realizează roţi cu dantură

exterioară. Totuşi, acest procedeu este aplicat cu mici modificări constructive ale frezei melc şi la

prelucrarea roţilor cilindrice cu dantură interioară de dimensiuni mari.

Freza melc asigură prin construcţie şi cinematică obţinerea unei cremaliere imaginare care

trebuie să angreneze cu roata semifabricat. Freza melc este un melc (şurub cu pas mare), căruia i s-au

imprimat calităţi aşchietoare prin practicarea unor canale longitudinale elicoidale, normale pe elicea

melcului (înclinate faţă de axa melcului cu unghiul β). Intersecţia dintre canalele elicoidale şi elicea

melcului determină muchia aşchietoare a sculei, care este formată dintr-o succesiune de tăişuri ce

alcătuiesc o cremalieră.

Caracteristica principală a procedeului de danturare cu freza melc este că divizarea este continuă

(nu mai este necesar un mecanism de divizare), fiind asigurată de mişcarea de rulare şi de construcţia

specifică a sculei (angrenarea dintre o cremalieră imaginară a cărei mărime poate fi oricât de mare şi o

roată dinţată).

Roţile melcate se pot prelucra pe maşinile de frezat cu freze melc după două metode și anume cu

avans radial şi cu avans tangenţial. Denumirea acestor metode este dată de direcţiile mişcării avansului

de pătrundere a frezei melc în roata semifabricat pentru realizarea înălţimii golului dintre doi dinţi.

Aceste metode au apărut datorită particularităţilor suprafeţelor dinţilor roţii melcate, fundul canalelor

şi vîrfurile dinţilor sunt înscrise în suprafeţe toroidale. Ca urmare, melcul sculă trebuie să corespundă

dimensional cu melcul din angrenajul melcat, atît sub aspectul tipului melcului (arhimedic,

evolventoidal sau convolut), cât şi ca diametru şi pas. De asemenea, numărul de începuturi ale sculei

melc trebuie să coincidă cu numărul de începuturi ale melcului piesă.

La prelucrarea cu avans radial, generarea flancurilor roţii melcate se obţine ca în cazul prelucrării

cu freze melc a roţilor cilindrice cu dinţi drepţi.Generatoarea se obţine prin angrenarea sculei cu roata

piesă, semifabricat, iar directoarea este materializată prin construcţia sculei. În timpul prelucrării axa

sculei se găseşte în planul axial al roţii semifabricat. După cuplarea mişcării de angrenare (rulare),

realizată prin legătura cinematică rigidă între viteza de rotaţie a piesei, de frecvenţă np şi viteza de

rotaţie a sculei, de frecvenţă ns adică np/ns = k / zp, roata semifabricat se deplasează radial cu mişcarea

pînă cînd se realizează înălţimea dintelui h = 2,25 mn (distanţa dintre axe A), unde np turația roții, iar ns

este turația melcului, k este numărul de începuturi iar zp numărul de dinți ai roții.


Prelucrarea cu avans tangenţial necesită o mişcare axială a frezei melc (avans tangenţial st).

Freza melc se află la distanţa dintre axe. Din punct de vedere cinematic, dacă freza melc nu se

deplasează axial, mişcarea de rotaţie dintre aceasta şi piesa semifabricat trebuie să fie o mişcare de

rulare fără alunecare. Dar, freza melc la această variantă de prelucrare trebuie să se deplaseze o

vitezămdată şi ca urmare pentru menţinerea rulării roata semifabricat trebuie să capete o mişcare

suplimentară. Ca urmare, la nivelul roţii semifabricat se sumează algebric două mişcări: o mişcare

care compensează rotaţia melcului (deplasarea cremalierei la rotirea melcului) şi mişcarea care trebuie

să compenseze deplasarea suplimentară pe direcţie tangenţială a cremalierei.

În cazul producţiei individuale, în locul frezelor melc pentru prelucrarea roţilor melcate se

utilizează cuţite rotative, cu profilul identic cu al dintelui frezei melc. În acest caz se foloseşte metoda

avansului tangenţial. Datorită faptului că dintele este realizat sub forma unui cuţit demontabil, care

poate fi uşor realizat tehnologic şi cu cheltuieli minime, aceast sculă este destul de mult folosită, cu

toate că nu realizează o productivitate ridicată.

Metoda de prelucrare cu avans radial este mai productivă decît metoda tangenţială, însă ea nu

asigură obţinerea unui dinte corect ( profil în evolventă) datorită particularităţilor acestei metode.

La prelucrarea roţilor dinţate cu scule de tipul frezei melc regimul de aşchiere se stabileşte după

următoarea metodologie:

− alegerea numărului de treceri (adîncimea de frezare);

− alegerea avansului axial;

− determinarea vitezei de aşchiere;

− determinarea puterii de aşchiere.

Prelucrarea se realizează din două treceri una de degroşare şi una de finisare. În ipoteza că

puterea maşinii-unelte nu permite folosirea unei singure treceri de degroşare, se folosesc două treceri

cu adîncimi diferite ( prima trecere t = 1,4 mn, iar a doua t = 0,8 mn).

Avansul axial sa în mm /rot pe piesă, este limitat la degroşare de rigiditatea sculei şi rigiditatea

sistemului tehnologic. Pentru frezele melc din oţel rapid avansul de aşchiere se determină cu relaţia

următoare:

unde z este numărul de dinţi (canale) ai frezei, iar mn este modulul normal în mm, de exemplu, la

prelucrarea semifabricatelor din oţel carbon cu Rm = 50 la 70 daN/mm2, Cs = 2,65, la finisare sa = 0,3 ÷

2 mm/rot pe piesă.

Viteza de aşchiere v se determină cu relaţii similare celor utilizate la alte procedee de aşchiere,

ţinîndu-se seama că rolul adîncimii de aşchiere este preluat de modulul roţii de prelucrat (h= t =


2,25*mn). Viteza de aşchiere se stabileşte cu o relaţie unde: kv este un coeficient de corecţie care ţine

seama de numărul de începuturi ale frezei melc, kv = 1 pentru freze cu un început, kv = 0,65 pentru

freze cu trei începuturi. De exemplu, la degroşarea roţilor dinţate cilindrice şi a roţilor melcate cu m n

=1,5 la 6 mm confecţionate din oţel cu Rm ≤ 75 daN/mm2 (de exemplu OLC 45 sau Ck45) Cv = 312, yv

= 0,5, xv = 0, m1 = 0,33.

Puterea de aşchiere se calculează și se compară cu cea a mașinii unelte.

2.6.3. Considerații asupra rectificării danturării

Forma discului abraziv (sculă taler sau melc), respectiv modul de obţinere a curbei generatoare

împarte metodele de rectificat roţi dinţate cilindrice în două grupe distincte. Astfel, metoda de generare

cu dreaptă fixă apelează la o sculă abrazivă de forma unui taler (suprafaţa iniţială este o suprafaţă

plană), iar scula abrazivă de forma unui melc (suprafaţa iniţială este elicoidală) lucrează după metoda

de obţinere a generatoarei cu dreaptă mobilă. Directoarea sub forma unei drepte sau a unei porţiuni

dintr-o elice se obţine prin metoda cinematică de transpunere prin rulare de pe un plan, a unei

directoare pe un cilindru care corespunde cilindrului de rulare a roţii semifabricat (planul conţine

ghidajele maşinii-unelte pe care se deplasează sania portsculă).

După poziţia în spaţiu a axei piesei se deosebesc mai multe variante de maşini-unelte, anume:

maşinile Niles, la care axa piesei este verticală şi maşinile Maag şi Kolb cu axa orizontală. La

prelucrarea roţilor dinţate de dimensiuni mari, totdeauna axa piesei este verticală (maşinile Maag), iar

în cazul prelucrării cu un melc abraziv maşina are axa piesei verticală.

Ciclul de lucru pentru abrazarea a două flancuri constă din următoarele faze:

- în prima fază are loc generarea prin rulare a unui dinte, prin deplasarea şi rotirea piesei pe o

distanţă de aproximativ un pas (din punctul început până în punctul final). În această fază roata

semifabricat se deplasează din partea stîngă spre partea dreaptă,

- în faza a doua se inversează mişcarea de rulare din partea dreaptă spre stînga, timp în care are

loc compensarea grosimii discului abraziv printr-o deplasare rapidă a piesei. În momentul în care roata

piesă intră în angrenare cu dintele activ al cremalierei, deplasarea rapidă se întrerupe.

- în faza a treia aceasta poate fi executată în două moduri și anume, prin blocarea mişcării de

rulare, retragerea radială rapidă a sculei abrazive pe o distanţă mai mare decît adîncimea golului dintre

doi dinţi, după care are loc divizarea cu un dinte, revenirea discului în poziţia radială, deplasarea piesei

semifabricat pe direcţia şi apoi cuplarea mişcării de rulare, sau prin divizare cînd piesa semifabricat

rulează afară din angrenare cu dintele activ al cremalierei, se realizează divizarea, are loc deplasarea

rapidă pe direcţia mişcării rapide, se cuplează mişcarea de angrenare şi se abrazează un nou dinte sau

flanc.

Date post:	15-Jan-2016
Category:	Documents
Upload:	voicu-cristi
View:	25 times
Download:	0 times

TFA Partea 2

Documents