Prelucrarea metalelor prin aschiere si masini unelte

PRELUCRAREA METALELOR PRIN ASCHIERE SI MASINI UNELTE

1. GENERALITATI,

Prelucrarea metalelor prin aschiere este un procedeu de indepartare a adausului de pe semifabricat, cu ajutorul sculelor aschietoare, pentru a obtine forma, dimensiunile si calitatea suprafetelor dorite produsului.

Prelucrarea prin aschiere ocupa un loc important in constructia pieselor de masini electrice, termice etc.

Semifabricatele care se prelucreaza prin aschiere provin din turnare, laminare, forjoare, matritare, presare, stantare, sudare etc. Prin aschiere este inlaturat adaosul de prelucrare de pe semifabricat.

Masinile unelte sunt masinile care servesc la prelucrarea prin aschiere. Ele au o miscare principala (de rotatie sau rectilinie) care detaseaza aschia si o miscare secundara (de avans) care deplaseaza scula de aschiat fata de piesa (sau invers), precum si alte miscari auxiliare.

2. CLASIFICAREA MASINILOR UNELTE

Cea mai folosita clasificare este dupa numarul taisurilor sculei:

1. cu un tais

a) cu miscare de rotatie

- strunguri;

- masini de gaurit;

- masini de alezat.

b) cu miscare rectilinie

- sepinguri;

- raboteze;

- morteze.

2. cu mai multe taisuri

a) cu miscare de rotatie

- masini de frezat

- masini de rectificat

b) cu miscare rectilinie

- brose.

Alte criterii de clasificare tin seama de:

- universalitatea masinii;

- automatizare;

- specializare.

3. NOTIUNI DIN TEORIA ASCHIERII

In procesul de aschiere sunt necesare doua miscari care trebuie asigurate de masina unealta.

I. Miscarea principala care determina desprinderea aschiei, viteza de aschiere v fiind exprimata in m/min si care poate fi:

- miscare de rotatie a arborelui principal data de:

, (1)

in care turatia n se exprima in [], iar diametrul D al piesei in [mm];

- miscare rectilinie, de translatie alternativa (a piesei sau a sculei).

Turatia n se exprima in numar de curse duble/min, adica [c.d./min]

, (2)

in care turatia n se exprima in [], iar lungimea de aschiere L in [mm].

II. Miscarea de avans se face cu viteza s (s = avansul).

Se poate da avans:

- sculei, ca la strunjire, rabotare;

- piesei, ca la frezare, rectificare.

Avansul se exprima in: [mm/min]; [mm/rot]; [mm/c.d.], iar directia poate fi: longitudinala, transversala, circulara, tangentiala.

Un avans poate fi dat continuu sau intermitent. El are ca efect scoaterea aschiilor.

4. SCHEME DE ASCHIERE

Combinand miscarile de mai sus (I si II) se obtine miscarea relativa a sculei fata de piesa.

Schema de aschiere ne indica simplificat ce miscari executa piesa si scula si ce operatie rezulta.

4.1. Strunjirea

Operatia se efectueaza pe strunguri si cuprinde urmatoarele miscari:

- miscarea I - o executa piesa si este o miscare de     rotatie (fig.1);

- miscarea II - o executa scula si este o miscare rectilinie cu directie longitudinala sau transversala.

Prin acest procedeu se pot prelucra:

- suprafete cilindrice exterioare si interioare;

- suprafete conice;

- suprafete plane etc.

In acest tip de prelucrare scula are un singur tais.

4.2. Frezarea

Operatia se face pe masinile de frezat, iar miscarile sunt:

- miscarea I - o executa scula si este de rotatie (fig.2);

- miscarea II - o executa piesa si este rectilinie.

Prin acest procedeu se pot prelucra suprafete plane, cilindrice, profilate etc.

Scula este freza, care are mai multe taisuri (dinti).

Avansul poate fi facut in acelasi sens cu rotatia frezei sau in sens contrar.

4.3. Gaurirea

Se face pe masina de gaurit sau pe strung.

Pe masina de gaurit miscsrile I (si II) le executa scula - burghiul, iar pe strung scula executa numai miscarea II. (fig.3). Deci, miscarile sunt:

- miscarea I - este de rotatie si o executa scula.

- miscarea II - este rectilinie si o executa tot scula.

Prin acest procedeu se pot prelucra:

- gauriri in plin, cu burghiul;

- adanciri de gauri, cu adancitorul;

- alezari, cu alezoare;

- filetari, cu tarozi.

Scula este cu mai multe taisuri.

4.4. Rabotarea

Operatia se executa pe raboteze, sepinguri, morteze. La aceasta operatie atat piesa cat si scula executa miscari rectilinii (fig. 4).

In cazul sepingurilor, miscarea principala, de aschiere, este longitudinala si o executa berbecul pe care se monteaza scula (notata cu II in fig. 4 ). Miscarea secundara, de avans transversal, este executata de masa, pe care se monteaza piesa de prelucrat (notata cu I in fig. 4).

In cazul rabotezelor, piesa are deplasare longitudinala (notata cu III in fig. 4), iar scula deplasare transversala (notata cu IV in fig. 4 miscarea).

La seping si raboteza ambele miscari se fac in plan orizontal.

In cazul mortezelor miscarile se fac tot ca la seping, dar in plan vertical.

Aschierea se face numai intr-o cursa, numita activa. Cealalta cursa este pasiva, cand cutitul se ridica, chiar, de pe piesa.

Avansul este intermitent si se da la inceputul cursei active.

In acest tip de prelucrare scula are un tais, iar suprafetele obtinute sunt plane sau profilate.

4.5. Rectificarea

Este prelucrarea de aschiere executata cu corpuri abrazive (ca scule), care executa miscarea principala de rotatie si uneori chiar miscari secundare.

Rectificarea se aplica dupa alte operatii de aschiere ca strunjirea, frezarea etc. cu scopul de a netezi suprafetele prelucrate si de a corecta mai precis dimensiunile pieselor.

Se mai aplica, de asemenea, dupa operatii de tratamente termice care nu mai permit folosirea altor scule pentru prelucrarea materialului.

Scula de rectificat (discul) este format din granule abrazive foarte dure si ascutite care executa aschierea.

Se executa urmatoarele miscari:

- miscarea I - o face scula (piatra) si este de     rotatie (fig. 5 );

- miscarea II - o face piesa si este rectilinie, longitudinala sau transversala.

Prin rectificare se prelucreaza suprafete cilindrice sau conice, interioare sau exterioare, suprafetele plane sau     profilate etc.

Se obtine o precizie si o calitate superioara a suprafetelor prelucrate.

La rectificare scula are mai multe taisuri.

La rectificarea circulara, se roteste si piesa.

4.6. Brosarea

Brosarea este prelucrarea    prin aschiere care se efectueaza cu scule numite brose cu o miscare unica rectilinie, circulara sau elicoidala, piesa ramanand fixa.

Brosa este actionata de masina de brosat, trasa sau impinsa prin gaura rotunda sau profilata. Partile componente ale brosei (fig. 6) sunt:

1. gaura de prindere;

2. gatul brosei;

3. ghidajele;

4. partea activa a brosei;

5. piesa de prelucrat.

Brosa are mai multe taisuri succesive, din ce in ce mai inalte, astfel incat fiecare dinte al brosei avanseaza in piesa efectuand aschieri. Operatia se termina la o singura miscare principala, care este miscarea rectilinie de tragere.

Avansul este transversal, executat de fiecare dintre (s_d), datorita inaltarii fiecaruia fata de cel precedent.

Cateva elemente geometrice ale brosei sunt prezentate in figura 7 si ele sunt:

1. avansul pe dinte - s_d;

2. pasul dintilor - p_a;

3. unghiul de asezare - ;

4. unghiul de degajare - .

Pentru divizarea aschiilor, dintii sunt crestati, cu intreruperi decalate de la dinte la dinte.

Forta de brosare F si viteza v se calculeaza pe baza parametrilor brosei, a calitatii materialului de prelucrat, a durabilitatii sculei T, folosind formule empirice similare cu cele prezentate la celelalte prelucrari.

Ca lichid de racire se foloseste cel mai frecvent o solutie de emulsol (20%)+sapun(5%)+apa.