breviar pentru proiectarea broselor

8/2/2019 Breviar Pentru Proiectarea Broselor

1/18

Breviar pentru proiectarea broelor.

1.Elementele cunoscute privind suprafaa de broat:a. dimensiunile caracteristice i toleranele acestora;

b. materialul piesei;c. modul de prelucrare nainte de broare;d. dimensiunile caracteristice ale suprafeei semifabricatului i toleranele

acestora;e. maina de broat pe care se va executa prelucrarea.

2. Schema de broare.3. Adaosul total de achiere Ar.4. Proiectarea prii de achiere.

a) Supranlarea pe dintele az , corespunztoare schemei de achiere i materialulpiesei;

b) Alegerea unghiurilor de degajare a i de aezare a corespunztor materialuluipiesei i schemei de achiere;

c) Stabilirea valorii pasului p i a variaiei lui (dac este cazul); verificareanumrului de dini simultan n achiere;

d) Stabilirea profilului dinilor achietori, alegerea coeficientului de umplere k ideterminarea nlimii h a dintelui;

e) Determinarea celorlalte elemente dimensionale ale profilului dintelui achietor:grosimea S, golul g, raza de racordare r, unghiul spatelui dintelui ;

f) Stabilirea numrului canalelor de fragmentare a achiilor i forma (profilul)acestora;

g) Determinarea numrului de dini de degroare;h) Determinarea (sau alegerea ) numrului de dini de finisare i a supranlrii

acestora;

5. Proiectarea prii de calibrare.a) Numrul dinilor de calibrare;

b) Geometria i profilul acestora;c) Determinarea lungimii prii de calibrare lc .

6. Stabilirea dimensiunilor cozii broei, innd seama de dispozitivul de proiectare almainii, de lungimea piesei.7 Determinarea lungimii totale L a broei i verificarea lungimii.8. Alegerea materialului din care este confecionat partea activ i coada broei.9. Determinarea forei de achiere Fz.

10. Verificarea la rezisten a broei.11. Calculul dimensiunilor curente ale dinilor.


2/18

12. Ascuirea i reascuirea broei.13. Stabilirea condiiilor tehnice de execuie.14. Alegerea dimensionala a broei pentru canal de pan.

1.Elementele cunoscute privind suprafaa de broat.

a. Dimensiunile caracteristice i toleranele acestora.

Lungimea canelurilor L =30Limea canalului b =6

Numarul de canale z=6Diametrul interior mic di=26Diametrul interior mare Di=30

Dimensiunile si toleranele canelurilor

b. Materialul piesei.

Materialul piesei de prelucrat : 37Cr5- 2/55 mmdaNR =

2


3/18

c. Modul de prelucrare nainte de broare.

nainte de operaia de prelucrare prin broare se va efectua operaia de gurire

(burghiere) a alezajului.e. Maina de broat pe care se va executa prelucrarea.

Maina de broat vertical

Maina de broat vertical.Aceste maini sunt foarte rspndite n momentul de fa. Sunt construite

pentru o diversitate foarte mare de fore, mrimea de curse de lucru i de viteze deachiere.

n figura de mai jos este reprezentat schema structural a unei maini debroat vertical. Pe un batiu 1 cu ghidaje verticale este montat motorul hidraulic 3 al

acionrii principale care acioneaz sania principal pe care se gsete dispozitivuluide prindere 4, n care este prins piesa 2.Acestea sunt folosite n industria de automobile.Forele de achiere, pentru aceste maini verticale pentru interior, variaz n

limite foarte largi: de la 1 tf pn la 100 tf. Vitezele de achiere sunt cuprinse ndomeniul 1..60 m / min, iar cursele pot ajunge pn la 3000 mm.

2. Schema de broare.

Alegem schema de broare la suprafeele cu caneluri, schema de broare pringenerare.

3


4/18

Schemele de broare se difereniaz dup direcia supranlrii pe dinte fa deadaosul de prelucrare.

Schema de broare prin generare : supranlarea pe dinte az are direciaadaosului de prelucrare maxim. Limea achiei este relativ mare ceea ce face casupranlarea az s fie relativ mic.

Broarea prin generare are avantajul c determin o construcie de bro relativsimpl.Dezavantajele brorii prin generare sunt urmtoarele:- apsri specifice mari, ceea ce nseamn uzare rapid i eforturi de achiere

mari ;- numr mare de dini pentru bro ;- lime mare a achiei nseamn dificulti mari la nfurarea achiei n golul

dintre dini i pericol de apariie a autovibraiilor ;- grosimea az (de valori mici) este comparabil cu raza de ascuire a dintelui,

apropiere ce se accentueaz cu uzarea tiului, ceea ce face ca achierea s seproduc n condiii defavorabile.

Schema de broare prin generare

3. Adaosul total de achiere Ar.

rcanrcilrtot AAA +=

a)Pentru partea cilindrica:

2372.413814.02

3814.0

42005.0581.0(5.0

005.01.0(5.0

0 ==

=

+=

+=

ddd

mmArcil

Arcil

DlArcil

o

p

4


5/18

Consideram ca alezajul initial este obtinut prin burghiere, in treapta 12 de precizie,astfel 21.0041=od .Se va calcula Arcil cunoscand diametrul initial al alezajului, astfel

mmArcil

ddArcil i

5165.0)41033.42(5.0

)(5.0 min0max==

=

b)Pentru partea canelata:)42062.46(5.0min)max(5.0 ==

= iercanDDA

mmArcan 031.2==

5475.2031.25165.0 =+=rtotA

Impartirea adaosului de prelucrare

Pentru zona cilindrica:

mmAfincil

mmrcilA

AfincilrArArcil

0645.0

4519.05165.08

7deg

deg

=

==

+=

Pentru zona canelata:

mmAfincan

mmrcanA

25.0

7771.18

7031.2deg

=

==

4. Proiectarea prii de achiere.

a)Stabilirea suprainaltarii pe dinte za .Suprainaltarea pe dinte za se determina in functie de mai multi parametrii:Materialul piesei, tipul si dimensiunea suprafetei,schema de brosare s.a.Marimea suprainaltarii se alege pe criterii de rezistenta mecanica,pe criterii de

calitate a suprafetei de prelucrat si pe criterii tehnico-economice:

5


6/18

Suprainaltarea za mare inseamna forte de aschiere mari, brosa scurta, rugozitatemare, productivitate ridicata.Suprainaltarea pe dinte za corespunzatoare schemei de aschiere si materialul piesei:

Se ia din tabelul 2.12, pag 46[Minciu]

1.Pentru partea cilindrica: edmmammdaN zr int/02.0....015.0/552

==

edmmaz int/015.0= - pentru finisareedmmaz int/02.0= - pentru degrosare

2.Pentru partea canelata:edmmammdaN zr int/06.0.....04.0/55

2==

edmmaz int/04.0= - pentru finisareedmmaz int/06.0= - pentru degrosare

b.stabilirea numarului de dinti ai broseiNumarul de dinti ai brosei depinde de marimea adaosului de prelucrare si de marimeasuprainaltarii pe dinte. Cu cat brosa are mai multi dinti, cu atat ea va rezulta mailunga dezavantaje de executie, exploatare si intretinere.

1+=z

ra

a

Az

Pentru zona cilindricacalibrarefinrtot zzzz ++= deg

mmz

Aa

ida

A

z

r

rcil

rrecalz

rcilz

rcil

r

0196.0

int24123102.0

4519.0

'deg

degdeg

deg

deg

deg

==

=+=+==

mmz

Aa

ida

Az

fin

fincil

zfinrecal

zfinrcil

finrcil

fin

016125.0

int4015.0

0645.0

'==

===

Pentru zona canelata

mmz

Aa

ida

Az

r

rcan

rrecalz

rcanz

rcan

r

04936.0

int3606.0

7771.1

'deg

degdeg

deg

degdeg

==

===

mmz

Aa

ida

Az

fin

fincan

zfinrecal

zfinrcan

finrcan

fin

0517.0

int505.0

25.0

'==

===

6


7/18

b. Alegerea unghiurilor de degajare a i de aezare a corespunztormaterialului piesei i schemei de achiere.

'302

10

=

=

a

a

c. Stabilirea valorii pasului p i a variaiei lui (dac este cazul); verificareanumrului de dini simultan n achiere.

( )

)int.(62

10583.1

5.1...25.1

idedalegereanrconditiadeZsim

mmp

lpp

==

=

6110

58

1

=+=

+=

Zsim

p

lpZsim

Numarul de dinti aflati simultan in aschiere este verificat.

d. Stabilirea profilului dinilor achietori, alegerea coeficientului de umplere k ideterminarea nlimii h a dintelui.

7


8/18

mmh

K

lpakh z

327.35.30497.0413.1

5.3

.13.1

==

=

=

Adopt h=3mm, inaltime normalae. Determinarea celorlalte elemente dimensionale ale profilului dinteluiachietor: grosimea S, golul g, raza de racordare r, unghiul spatelui dintelui .

Grosimea dintelui: s= (0,30,35)p rezult S = 4;Grosimea golului: g = (0,650,7)p rezult g = 5;Raza de racordare: R = (0,650,7)p rezult R = 5;Unghiul spatelui dintelui = 3045o. Aleg = 45.

f. Stabilirea numrului canalelor de fragmentare a achiilor i forma (profilul)acestora.

8


9/18

Canal de fragmentare a achiilor

Canalele pentru fragmentarea aschiilor au rolul de a micsora latimea aschiei.Se justifica existenta acestor canale prin urmatoarele:- reducerea eforturilor de aschiere datorita micsorarii lucrului mecanic de

deformare suplimentara a aschiei la infasurarea ei in golul dintre dinti;- reducerea amplitudinii vibratiilor

Nu se justifica existenta canalelor de fragmentare prin urmatoarele argumente:- conditii de aschiere nefavorabile pe taisurile laterale formate de canalele de

fragmentare (unghiurile mici sau chiar nule);- rigidizarea aschiei prin existenta nervurilor longitudinale;- dublarea suprafetei de umplere a golului dintre dintii;- cresterea costului brosei printr-o manopera suplimentara

b=46mm latimea aschiei intre doua canale de pana rezulta numarul de canale defragmentare; b=5mm

canaleb

D

z 305

42=

=

=

=

= 1230

360

Pentru zona canelata latimea canelurii b=5mm se adopta cate un canal defragmentare a aschhilor pe dinte pozitionat la distanta b=3mm fata de muchialaterala a fiecarui dinte aschietor. Canalele de fragmentare vor fi dispuse conformfigurii de mai sus.

f. Determinarea numrului de dini de degroare.Zona cilindrica

9


10/18

ida

Az

rcilz

rcil

r int24123102.0

4519.0

deg

degdeg =+=+==

Se recalculeaz supranlarea pe dinte:

mmz

A

a r

rcil

rrecalz 0200.0'deg

deg

deg==

Zona canelata

ida

Az

rcanz

rcan

r int3006.0

7771.1

deg

degdeg ===


mm

z

Aa

r

rcan

rrecalz 0592.0'deg

degdeg ==

h. Determinarea (sau alegerea ) numrului de dini de finisare i a supranlriiacestora.Pentru zona cilindrica

ida

Az

zfinrcil

finrcil

fin int4015.0

0645.0===


mmz

Aa

fin

fincil

zfinrecal 015.0' ==

Pentru zona canelata

ida

Az

zfinrcan

finrcan

fin int704.0

253.0===


mmz

Aa

fin

fincan

zfinrecal 04216.0' ==

Lungimea prii de achiere: ( ( ) mmZZpl fdas 65074302410 =+++=+=

5. Proiectarea partii de calibrare,pentru care se determina sau se aleg

urmatoarele:

10


11/18

a)Numarul dintilor de calibrare:

= idzcalibcil int6.....4 adopt idzcalibcil int4== idzcalibcan int6.....4 adopt idzcalibcil int4=

b)Geometria si profilul acestora:'300=c

mmfmmf cc 5.08.0...2.0 ==

= 0c

mmpc 10=

mmhc 4=

mmsc 4=

mmgc 6=

c)Determinarea partii de calibrare:calibc zpcl =

mml il 40410csc ==

mml an 40410csc ==

6. Stabilirea dimensiunilor cozii broei, innd seama de dispozitivulde proiectare al mainii, de lungimea piesei.

11


12/18

Coada broei lcd e formata din partea de prindere l1, gatul broei l2, conul deghidare l3 si partea de ghidare din fata l4.

Coada broei

Dimensiunile caracteristice sunt:

d1 d2 d4 c l1 l2 l3 l4 r1 r2 050.0089.040

120.0280.032

5.00.140

1.5 180 32 32 20 0.5 2.5 30

7 Stabilirea dimensiunilor partii de ghidare din spate

Ghidarea pe partea din spate se va face pe zona cilindrica a alezajului canelat, care a fost prelucrat.Se adopta l6=(0.7..1)lp=1*lp=58mmD=di=46mm, executat in treapta 6 de precizie, cu rugozitatea Ra=0.8m.

8 Stabilirea dimensiunilor partii de prindere din spate

12


13/18

Partea de prindere din spate

d1 d2 d3 l2 l8 l9 l10 r 050.0089.040

120.0280.034

0140 100 25 12 20 0.5 30

9 Determinarea lungimii totale L a broei i verificarea lungimii.

l6 = (0.7...1) pl6 = 1 58l6 = 58 mmL = 650+40+70 +58+100+180= 1068722 = L 40 d = 40 46 = 1840

10. Alegerea materialului din care este confecionat partea activ icoada broei.

Achierea metalelor este nsoit de o serie de fenomene fizice care impun ctevaproprieti specifice materialelor din care se confecioneaz partea activa: rezistentamecanica la solicitri de ntindere, compresiuni si ncovoieri; duritate ridicata,stabilitate la cald.

Se recomanda ca partea activa a broelor sa fie executata din urmtoarele otel

rapid sau din urmtoarele oteluri bogat aliate C 120, RP3, Rp4.Aleg RP3.

13


14/18

Rcirea Revenirea DuritateaClireclasica

Clire in trepte Clire izoterma550-5800C (2-4

reveniri in timp de45-60 minute siapoi rcire in aer.

6365HRCUlei sauaer

Rcire in baie desruri la500..5500C (3..5)minute apoi in aer

Clire in baie desruri (20-30)minute apoi in

aer.

Prenclzirea si nclzireaI II III

550600 800850 12601290

11. Determinarea forei de achiere Fz.

simzzl zzbfF =

z numarul de caneluri

zf - functie de HB materialb latimea canelurii

daNF

mmdaNf

mma

z

z

z

8.83326887.21

/7.21

0592.0

==

=

=

12. Verificarea la rezisten a broei.

Se verifica la intindere sectiunea gatului cozii si in sectiunea prin golul primului dinte.

2

2

2

2

/30..2536.10

/36.101024

333312

32

8.83324

/30..25

mmdaN

mmdaN

mmdaNS

F

admef

admz

ef

=


15/18


16/18

9 21.473 0.0592 21.53210 21.532 0.0592 21.59211 21.592 0.0592 21.65112 21.651 0.0592 21.71013 21.710 0.0592 21.76914 21.769 0.0592 21.828

15 21.828 0.0592 21.88816 21.888 0.0592 21.94717 21.947 0.0592 22.00618 22.006 0.0592 22.06519 22.065 0.0592 22.12420 22.124 0.0592 22.18421 22.184 0.0592 22.24322 22.243 0.0592 22.30223 22.302 0.0592 22.36124 22.361 0.0592 22.42025 22.420 0.0592 22.23426 22.234 0.0592 22.4827 22.48 0.0592 22.53928 22.539 0.0592 22.59829 22.598 0.0592 22.65730 22.657 0.0592 22.716

Zona finisare caneluri1 22.716 0.0421 22.7582 22.758 0.0421 22.8013 22.801 0.0421 22.8434 22.843 0.0421 22.885

5 22.885 0.0421 22.9276 22.927 0.0421 22.9697 22.969 0.0421 23.010

14. Stabilirea condiiilor tehnice de execuie.

Recomandri privind toleranele dinilor achietori.

2az 0,03-0,05 0,06-0,10 0,11-0,15 >0,15Ta 0,005 0,007 0,01 0,015Recomandri privind toleranele dinilor de calibrare.

To 0,1

Tc -0,005 -0,007 -0,01 -0,012 -0,015

Pentru broele de prelucrare canalelor de pan, tolerana dintelui achietor pe

limea sa, se alege 1/3 din tolerana limii canalului, dar nu mai mare de 0,02

16


17/18

mm. Pentru dini de calibrare tolerana se alege numai negativ i n general se ia 1/3 din tolerana suprafeei.Abaterea unghiului de degajare este de 1o, iar a celui de aezare + 30o.Rugozitatea suprafeei broei:- 0,8 pentru faa de aezare, prile de ghidare din faa i din spate, faetele dinilor de

calibrare, gurile de centrare;- 1,6 pentru feele de degajare i suprafeele de ghidare din fa sau din spate;- 3,2 i 6,3 pentru celelalte suprafee.

Bibliografie

[1]Minciu C-tins.a.Scule achietoare. ndrumar de proiectare. Vol. I, IIEditura Tehnica 1996.[2] Vlase A. Regimuri de achiere, adaosuri de prelucrare si norme tehnice de timp EdituraTehnica 1988.

[3] Colecie de standardeEditura Tehnica 1987.

17


18/18

18

breviar pentru proiectarea broselor

Documents