Masina de frezat universala

MASINA DE FREZAT UNIVERSALA

Executarea unor lucrari de frezare ca : taierea danturii inclinate , frezarea canalelor elicoidale si altele nu este posibila pe masinile de frezat orizontale.Pentru aceste lucrari, masina trebuie sa posede miscari de reglare suplimentare, care ii dau caracterul de masina de frezat universala.Se disting doua tipuri de masini de frezat universale:

Cu miscarea suplimentara data de masa

Cu miscarea suplimentara data de scula.

1.Masina de frezat universala cu masa pivotanta (fig.9-18) este tipul cel mai raspandit si se deosebeste de masina de frezat orizontala prin aceea ca masa de lucru poate fi rotita cu un anumit unghi fata de pozitia sa normala (perpendiculara pe ghidajele transversale).In acest scop,intre sania transversala 7 (fig.9-19)si masa de lucru 8 se interpune placa pivotanta 13. Aceasta este prevazuta la partea interioara cu un disc gradat pentru citirea unghiului de rotire iar la partea superioara cu ghidaje in lungul carora se deplaseaza masa 8.Masa,impreuna cu placa 13,poate fi rotita intr-un sens sau altul,de obicei cu cate 45

Pivotarea mesei in plan orizontal este o miscare de reglare,pozitia ei in timpul lucrului blocandu-se.Restul constructiei,cit si miascarile masinii,sunt similare cu cele intalnite la masinile de frezat orizontale.

2.Masina de frezat universala cu miscaride reglare date de scula.La unele tipuri de masini de frezat, miscarea de reglare suplimentara nu o executa masa de lucru, ci scula (fig.9-20)

La aceasta masina ,in partea superioara a corpului sw afla pinola 1 (fig.9-21),care poate fi deplasata axial (sageata v) si rotita cu 360 . ( sageata 4) . La capatul pinolei se afla montat capul de frezare 2 , rotativ ( sageata VII) . Miscarile auxiliare de reglare si ale pinolei fac posibile asezarea axului principal sub orice unghi de lucru. ( fig. 9-22. ) , permitand astfel executarea acelorasi operatii ca si pe masinile de frezat universale obisnuite. Aceasta masina poate fi folosita si ca masnia de frezat verticala, fara de montarea sau montarea unui dispozitiv auxiliar. Asezarea capului in pozitie verticala ( fig 9-22) se obtine prin scoaterea in consola a pinolei si rotirea ei si a capului de frezare cu cate 90 .

Frezarea longitudianala a suprafetelor inclinate se face asezand axul principal ca in (fig 9-22 b) pozitie ce se obtine rotind capul de frezare cu un unghi diferit de 0 si 90 ( pinola ramanand in aceeasi pozitie ca in fig. 9-22 a ).

Frezarea cu axul orizontal paralel cu axa pinolei se face cu freza sus sau jos ( fig. 9-22 c,d ) .

Freza se aseaza sus atunci cand se prelucreaza piese inalte.Frezarea cu axul orizontal se poate face si cu pinola asezata in consola ( fig. 9-22 e ) , aceasta fiind in functie de forma piesi si se prelucreaza . Daca in acest caz axul principal se aseaza sub un anumit unghi fata de axa pinolei , atunci se pot freza canale elicoidale.

Daca executatrea anumitor lucrari necesita fixarea sculei pe un dorn lung ( fig 9-22 f, g) , atunci se trag cele doua bare care formeaza bratul-suport si capul lor se monteaza lagarul de sustinere al dornului .Prin asezarea axului principal ca in fig 9-22 masina poate fi folosita si pentru frezarea camelor.

Tot pe acest principiu , ca scula se execute miscarile de reglare auxiliare , s-au construit si alte variante de masini de frezat universale.

Masin a de frezat universala din fig. 9-23 se caracterizeaza printr-un ax de lucru suplimentar care prin miscarile sale de reglare permite asezarea acestuia in orice pozitie de lucru . Bratul -suport 1 fig 9.24 are o constructie speciala, el avand posibilitatea de a se roti in juruil axei sale cu 360 ( sageata v ). Pe brat se afla montat un cap de frezare 2 , care poarta axul de lucru suplimentar. Capul de frezare are posibilitatea de a se roti intr-un plan paralel cu axa bratului - suport ( sageata VI ) si de a se deplasa in lugul lui ( sageata VII ) . Posibilitatile de lucru ale masinii rezulta din cele cateva exemple de frezare caracteristice fig 9.25 :

frezarea canalelor elicoidale a ,

frezarea simultana a suprafetelor plane paralele b ,

frezarea tranversala a uni suprafete inclinata c

frezarea longitudinala a unei suprafete inclinate d.

Aceasta masina , fata de masinile de frezat universale de constructie normala , are avantajul ca permite sa se efectueze mai multe operatii de frezare pe diferite suprafete ale piesei , fara a schimba pozitia acestuia de pe masa de lucru .Ca urmare prelucrarea suprafeteloir paralele sau perpendiculare , se executa cu o precizie sporitafat a de masinile de frezat universale obisnuite. De asemenea, operatia de reglare este mai usor de efectuat.

Masina de frezat universala din fig. 9.26 se caracterizeaza prin capul de frezare dublu rotativ. Primul plan de rotatie este inclinat la 45 iar cel de-al doilea este vertical . Prin combinarea pozitiilor de asezare ale capului de frezat intre 2 planuri , masina poate freza vertical , orizontal sau cu axul orientat intr-o directie oarecare .

Masinile de frezat universale , indiferent de solutia constructiva adoptata, trebuie sa asigure cat mai multe posibilitati de lucru cu reglare usoara. De asemenea , constructia trebuie sa fie rigida pentru ca sa asigure precizia necesara .

FREZAREA DANTURII ROTILOR DINTATE PE MASINI

UNIVERSALE DE FREZAT

Frezarea danturii prin copiere se realizeaza pe masini universale de frezat cu ajutorul frezelor care au profilul golului dintre doi dinti . Productivitatea este foarte scazuta si precizia rotilor dintate frezate prin aceasta metoda este slaba de aceea aplicarea acestei metode se face numai in cazul productiei individuale .

Se folosesc freze disc modul sau freze deget modul care sunt dispuse ca in fig 1.67 in care se prezinta si principiul frezarii danturii drepte si inclinate prin metode copierii.

Danturarea rotilor dintate cu freze disc modul se poate face din doua operatii :

degrosarea cu freze disc pentru degrosare si finisarea cu freze disc modul pentru finisare .

Masinile de frezat universale pot servi pentru frezarea rotilor cilindrice cu dinti drepti sau inclinati , la frezarea rotilor inclinate si la frezarea rotilor conice cu dinti drepti sau inclinati

Pentru divizare se foloseste capul divizor.

In fig. 1.68 se prezinta montajul schematic al unei roti dintate cilindrice pe masa masinii de frezat universale in vederea danturarii .

Pentru executarea operatiei de frezare trebuie sa se realizeze in prealabil urmatoarele :

fixarea frezei disc modul sau a frezei deget modul in axul port scula al masinii de frezat ;

fixarea si centrarea semifabricatului intre varfuri ( fig. 1.68 , a ) sau in universalul capului divizor ( fig. 1.68 b ) ;

centrarea frezei in raport cu piesa ;

stabilirea divizarii .

Principiul de frezare a rotilor cilindrice cu dinti inclinati , pe masini de frezat universale este prezentat in fig. 1.69.

Pentru frezarea rotilor melcate se utilizeaza principiul prezentat in gif. 1.69 .

La operatia de degrosare se foloseste o freza modul disc care are acelasi diametru cu melcul cu care urmeaza sa angreneze roata , la operatia de finisare se foloseste o freza melc cilindrica avand caracteristicile melcului .

Pentru degrosare , masa masinii se roteste cu unghiul beta .

In toate cazurile descrise pana acum , frezarea se face dinte cu dinte si pentru divizare , dupa taierea unui gol dintre doi dinti , masa masinii de frezat este coborata , se face divizarea cu un dinte de la capul divizor si apoi masa masinii este ridicata in aceeasi pozitie si se frezeaza golul pentru dintele urmator.

Frezarea rotilor conice pe masini universale se realizeaza prin fixarea inclinata a semifabricatului su prin inclinarea capului de frezat. Si in acest caz se foloseste capul divizor .

Pentru frezarea efectiva a danturii rotilor conice se frezeaza ( sparge ) mai intai dantura cu o freza deget sau cu o freza disc care are diametrul sau latimea egala cu deistanta dintre doi dinti la nivelul diamterului interior al rotii , apoi se monteaza o freza disc sau deget modul si se frezeaza pe rand flancurile la nivelul diametrului exerior , utilizand pentru aceasta si avansul transversal al mesei . Aceasta metoda se aplica numai la productia de unicate.

TEHNOLOGIA PRELUCRARII ROTILOR DINTATE

PRIN FREZARE PE MASINI DE DANTURAT

Roata dintata este o roata circulara , rareori eliptica , cu dantura exterioara sau , mai rar interioara , folosita ca element de angrenare cu alta roata dintata sau cu o cremaliera cu dantura corespunzatoare. Rotile dintate se constuiesc de obicei din otel , fonta , bronz sau din materiale plastice .

Roata dintata cilindrica este aceea care are ca suprafata de baza un cilindru si deci axa ei cu axa rotii cu care angreneaza sunt drepte paralele. Dintii rotii pot fi drepti inclinati sau curbi .

Roata dintata conica are suprafata de baza tronconica si deci axa ei cu axa rotii conjugate sunt drepte concurente . Dintii rotii conice pot fi drepti , inclinati sau curbi .

Operatia de aschiere a dintilor rotii dintate se demuneste danturare .

Din punct de vedere tehnologic , dupa forma lor geometrica piesele cu dantura se clasifica astfel :

grupa pieselor dintate cilindrice , din care fac parte rotile dintate cilindrice cu dinti drepti si inclinati , rotile dintate pentru transmisii prin lant, arborii canelati , rotile dintate pentru mecanisme cu clichet , melci cilindrici si rotile melcate cilindrice ;

grupa pieselor dintate conice care cuprinde rotile dintate conice cu dinti : drepti , inclinati si curbi ;

grupa pieselor dintate torice care cuprinde , rotile melcate globoidale si melcii globoidali .

Fiecare dintre aceste tipuri de piese cu dantura are particularitatea sa in privinta procedeului de prelucrare a danturii .

Indicarea unui procedeu de prelucrare a danturii este de terminata de destinatia functionala a danturii , utilajul disponibil pentru danturare , precizia de prelucrare a danturii , costul si volumil de productie.

Tehnologii trebuie sa analizeze aceste conditii si sa indice procedeul cel mai avantajos pentru situatia existenta in interpindere.

1. ASCHIEREA DANTURII CILINDRICE DREPTE CU AJUTORUL FREZELOR DISC MODUL .

In fig. 1.73 este reprezentata schema danturarii cu o freza disc modul , iar in fig. 1.74 schema masinii Brown si Sharpe care functioneaza folosind o asemenea freza . Freza 1 este montata pe arborele 2 prin intermediul unie pene; La extremitatea arborelui este montata o roata melcata care angreneaza cu un surub fara sfarsit 3 , care comanda rotatia frezei . Caruciorul portfreza 4 se deplaseaza pe glesiera batiului 5 ; in timpul danturarii , aceasta miscare este comandata automat prin surubul 6 . Arborele 7 pe care monteaza roata de danturat este perpendicular pe axa frezei ; el este sustinut pe o parte prin papusa 8 a masinii si pe de alta parte de un suport mobil 9 legat la batiu.

La extremitatea arborelui este montata roata-melcata 10 care angreneaza cu un surub fara sfarsit al sistemului de divizare automata .

Reglajul axial al frezei pe arborele sau trebuie executat cu precizie in acest sens planul sau de simetrie trebuie sa treaca riguros prin axa rotii de aschiat. Sensul translatiei caruciorului portfreza trebuie sa fie contrar sensului de rotatie al acestuia.

In general o astfel de masina nu este prevazuta pentru executarea unei danturari dint-ro singura trecere . Masina este in intregime automatizata .

Cand un dinte este terminat, freza revine in pozitia sa initiala , divizorul face sa se roteasca roata de aschiat cu un pas si incepe aschierea dintelui urmator . Pentru fiecare modul exista o serie de 8 sau 15 freze.

2. DANTURAREA ROTILOR CU DINTI INCLINATI .

Deosebirile dintre aschierea danturii inclinate si aschierea danturii drepte constau in aceea ca :

freza trebuie sa fie dirijata tangential la elicea de divizarea danturii de aschiat.

trebuie corelata perfect rotatia rotii si translatia caruciorului portfreza.

Este necesar ca roata sa parcurga o rotatie completa pentru o deplasare pe distanta H a caruciorului portfreza.

Daca se taie cilindrul de divizare al rotii cu un plan A- A care trece prin axa frezei si este normal pe elicea de divizare , sectiunea este eliptica.

Pentru roti dintate cu module intre 3 si 30 din OLC 60 care se prelucreaza cu freze din otel rapid R p 3 sau R p 4 avand diametrul cuprins intre 70 si 300 mm sunt indicati urmatorii parametruii ai regimului de aschiere :

numarul de treceri 1-30

turatia 12-75 rot/ min

avansul 17.6- 83.2 mm/min

In cazul frezarii danturii cu freze deget din Rp 3 sau Rp 4 , pentru modulele cuprinse intre 6 si 40 , se vor utiliza viteze de aschiere cuprinse intre 12.5 si 16 m/min, avansul de degrosare de la 0.165 la 0.245 mm/rot., avansul de finisare intre 0.34 - 0.75 mm/rot. Si o singura trecere.

3. DANTURAREA PRIN RULARE

Procedeul danturarii prin rulare se aplica folosindu-se una din urmatoarele scule :

cutitul-pieptene ;

freze-melc ;

cutitul-roata.

4. DANTURAREA CU AJUTORUL FREZELOR -MELC

In fig. 1.76 este reprezentata o freza-melc in angrenare cu o roata de aschiat care are dantura dreapta.

Din fig. 1.77 rezulta caracterisitcile de baza si diferentele funamentale ale celor doua metode de frezare utilizabile si anume :

metoda conventionala , cu avansul s opus rotatie frezei ;

metoda de danturare a avansului s in acelasi sens cu roatie frezei .

Ultima metoda este mai productiva si uzura frezei este minima .

Se atrage atentia asupra a doua probleme :

reactiunea A a dintelui frezei pe roata trebuie sa fie dirijata catre masa masinii , ceea ce asigura o stabilitate mai buna mesei ; din fig. 1.77 rezulta ca avansul trebuie sa fie dirijat, in prima metoda , de jos in sus fig. 1.77 a si in a doua metoda , de sus in jos fir. 1.77 b. In ambele metode freza are viteza unghiulara .

in cazul frezarii conventionale , reactiunea R f pe caruciorul port-freza este opusa deplasarii caruciorului ; aceasta este o pozitie favorabila anularii jocului de avans in piulita sa; in cazul cele de-a doua metode , conditiile sunt inverse : trebuie sa se suprime jocul surubului de avans in piulita sa .

Toate masinile moderne permit acest reglaj, datorita folosirii piulitelor din doua bucati .

In ceea ce priveste ajustarea jocului dintre surubul de comanda al mesei si roata tangenta, reactiunea cutitului pe masa trebuie sa fie opusa rotatiei acesteia; aceste conditii nu pot fi obtinute decat utilizandu-se ca sensuri ale filetului frezei sensurile de inclinare ale rotii de aschiat.

Masinile de danturat FD320,FD 500 si FD 800de fabricatie romanseasca subt destinate frezarii rotilor dintate cilindrice cu dinti drepti sau inclinati si a rotilor melcate, prin avans radial , tangential sau combinat. De asemenea , pe aceste masini se mai pot freza roti pentru lant, roti pentru clichet , arbori dintati sau canelati , precum si alte profile care pot fi generata prin metoda rularii . Piesele executate pe aceste masini se incadreaza in precizia 7.

Masinile prezentate sunt dotate fiecare cu un cap port scula universal ( avans in diagonala ) si deplasare intermitenta sculei ( Shifting ) , putand lucra si in cicluri autonmate , comandate prin selectorul de pe panoul de comanda.

Compensarea jocului intre flancuri la angrenajul de divizare se realizeaza prin angrenaj cu melc de tip Duplex.

5. PRELUCRAREA ROTILOR PENTRU LANT SI PENTRU CLICHET

Rotile dintate pentru lant se prelucreaza fie pe masinile de prelucrat univerale divizand dinte cu dinte si folosind o freza profilata, fie pe masini de frezat dantura prin metoda rularii .

Prma metoda se aplica in cazul productiei individuale , iar a doua la productia in serie .

Danturarea rotilor pentru lant este costisitoare deoarece pentru fiecare tipodimensiune de roata este necesara cate o freza speciala.

Rotile pentru clichet se executa pe masinile de frezat universale sau orizontale dotate cu dispozitive de divizare. Pentru frezarea rotilor pentru clichet se folosesc frezele-disc profilate.

In cazul productiei in serie se poate adopta frezarea rotilor pentru clichet pe masini de danturat prin frezare, folosind frezele elicoidale si utilizand un reglaj special prin coordonate a pozitiei sculei fata de piesa .

Miscarea de generare ( rulare ) poate fi considerata ca o angrenare a rotii echvalente a cutitului cu roata de aschiat 1.

Rotatiile cutitului si ale rotii trebuie sa fie conjugate; sensul de rotatie si raportul vitezelor unghiulare se pot determina usor dupa tipul danturii de aschiat si dupa numarul de dinti ai cutitului si ai rotii .

Masina de danturat MD 500 este destinata pentru operatia de mortezare a danturii drepte si inclinate a rotilor cilindrice.

Pentru a inlatura uzura prematura a sculei , masa portpiesa executa o miscare de retragere in timpul cursei inactive a cutitului .

6. PRELUCRAREA CREMALIERELOR

La productia de unicate cremarielere se prelucreaza cu freza-disc pe masina de frezat universala echipata cu un dispozitiv pentru frezat cremaliere.

Frezarea danturii cremaliere pe masina de frezat universala se executa dinte cu dinte, miscarea principala de aschiere fiind data de freza-disc iar miscarea secundara de avans fiin asigurata de masa masii de frezat, care primeste miscarea de la cutia de avansuri prin surubul conducator al mesei . Deci , masa masinii se deplaseaza pe toata lungimea dintelui cremalierei.

Dupa frezarea unu dinte , cu ajutorul capului divizor, masa longitudinala impreuna cu cremaliera de danturat se deplaseaza cu o distanta egala cu pasul danturii .

Rotile de schimb ale capului divizor se monteaza in asa fel in lira, incat ultima roata condusa sa se poata fixa pe surubul conducator al mesei longitudinale.

Valoarea rotilor de schimb se obtine prin cunoasterea raportului de transmitere.

7. DANTURAREA ROTILOR CONICE CU DANTURA CURBA.

Prin procedeul Gleason , se pot executa trei tipuri de dantura curba :

dantura spirala ; acesta este un tip de dantura mai frecvent folosit . axele angrenajului sunt concurente si dintii prezinta o inclinare oarecare.

dantura zerol ; este un caz particular al danturii spirale ea este aschiata pe aceleasi masini , dar unghiul sau de inclinare este nul .

dantura hipoida care este identica in aparenta cu dantura spirala, dar ea se aplica la un angrenaj ale carui axe nu sunt concurente.

Se deosebesc doua tipuri de masini de danturat Gleason:

masina de danturat cu generare fig. 1.78 se compune din balansier si freze prin care se materializeaza roata generatoare .

In cazul schemei din fig. 1.79 conul de divizare al rotii de aschiat este tangent la un plan care trece rpin varful S si normal la axa balansierului ; axa frezei este normala la generatoarea conului de interior . Este preferata schema cinematica din fig. 1.79 a , in acest caz, axa frezei , este paralela la axa balansierului ; conul interior este tangent la un plan care trece prin varful S si normal la axa balansierului. Din fig. 1.79 b rezulta aceasta dispunere cu detalii. Roata generatoare legata de un balansier este astfel o roataonica . In timpul generarii conul de divizare al rotii de aschiat trebuie sa ruleze fara alunecare pe conul de divizare al rotii conice generatoare.

Trenul rotilor de divizare II se determina aprioric prin numarul de dinti ai rotii de aschiat ; ramane de determinat trenul rotilor de conjugare I .

Fazele de prelucrare sunt constituite din degrosare si finisare. Pentru majoritatea pieselor este necesar sa se efectueze doua treceri de degrosare pentru pinioane , pentru a da dintilor o forma cat mai apropiata de cea finala. Aceasta a doua trecere este atunici realizata cu aceeasi freza , dar cu o schimbare a reglajului masinii .

Finisarea se poate realiza dupa patru metode : trecere unica , reglaj unic, trecere separata si reglaj separat precum si trecere separata si reglaj fix.

Trecerea unica se executa cu o freza cu cutite alternate aschiind simultan cele doua flancuri ale dintelui. Aceasta metoda este universal aplicata pentru danturarea coroanelor .

Reglajul unic este o varianta a metodei precedente si se aplica foarte rar. Se aplica la danturarea rotilor cu danturi de latimi mari , pentru a se evita ca doua cutite consecutive care lucreaza simultan sa produca ondulatii pe suprafetele danturii.

Se executa o prima trecere, apoi coroana este rotita pe axa sa cu o cantitate lasata pentru reducerea latimii sectiunii dinainte a executiei trecerii pe al doilea flanc.

Reglajul frezei nu se modifica.