TEMA 2 - CALCULUL PARAMETRILOR REGIMURILOR DE ACHIERE

TEMA 2

CALCULUL PARAMETRILOR REGIMURILOR DE ACHIERE

Pentru ca achierea s aib loc, trebuie realizate dou micri: micarea principal de achiere i

micarea de avans. La strunguri, micarea principal este rotirea piesei iar micarea de avans este micarea de translaie a cuitului n lungul generatoarei piesei.

n plus, pentru ca achierea s se realizeze n condiii bune este necesar s se stabileasc parametrii principali ai regimului de achiere: a) Adncimea de achiere este definit ca mrimea tiului principal aflat n contact cu piesa de prelucrat msurat perpendicular pe planul de lucru pentru adaosuri simetrice (strunjire):

[ ]mmAt p2

2 = b) Avansul se alege din tabele i se verific n funcie de:

- rezistena corpului cuitului ; - rezistena plcuei din aliaj dur ; - fora admis de rezistena mecanismului de avans ; - rigiditatea piesei.

c) Viteza principal de achiere este definit ca viteza la un moment dat n direcia micrii principale a unui punct de achiere considerat pe tiul sculei:

[ ]mmkkkkHBStT

CV nnyvxvm

Vp

= K321

200

unde: CV = coeficient ce depinde de caracteristicile materialului de prelucrat i al sculei T = durabilitatea sculei achietoare, n min m = exponentul durabilitii t = adncimea de achiere, n mm S = avansul de achiere n mm / rot HB = duritatea materialului de prelucrat, n uniti Brinell xv, yv = exponenii adncimii de achiere, i avansului n = componentul duritii materialului k1, k2, k3, , kn = coeficieni ce in cont de condiiile diferite de lucru de cele considerate

d) Puterea efectiv de achiere:

[ ]kWVFNe 60002=

unde: F2 = fora principal de achiere, n [daN] V = viteza de achiere, n m/min Pe parcurs, pentru obinerea acestor parametri este necesar s se calculeze turaia n i fora F2:

[ ]daNHBStCFrot

dV

n

nyx

p

11142

min1000

=

=

Etapele de lucru la proiectarea regimurilor de prelucrare: 1. alegerea mainii unelte; 2. alegerea sculei achietoare; 3. determinarea adncimii de lucru; 4. determinarea i verificarea avansului; 5. determinarea vitezei de achiere i turaiei teoretice; 6. determinarea turaiei de lucru i recalcularea vitezei de achiere; 7. determinarea puterii efective de achiere i compararea cu puterea mainii unelte alese.

TEMA 2 - CALCULUL PARAMETRILOR REGIMURILOR DE ACHIERE

11

5

12

0

25 30305

6,3

XsX

b

Lh

S se proiecteze regimul de prelucrare al arborelui din schia alturat avnd ca date iniiale: - material OL 60 (Ra = 588 daN / mm2) - semifabricat laminat & 120 - rugozitatea impus Ra = 6,3 m - duritate material HB < 170 - produciei de serie mic (utilaje universale) - prelucrare fr rcirea sculei - cuit cu plcu din carbur metalic P 10 - operaii:

- frezare capete + centruire - strunjire capt l = 25 mm - strunjire exterioar l 280 mm - strunjire capt l = 30 mm

A. Strunjirea de degroare la diametrul 115 mm pe lungimea l = 280 mm

1. Alegerea mainii unelte

Se face o alegere prealabil a mainii unelte, n funcie de gabaritul i masa piesei, urmnd ca alegerea definitiv s se fac dup stabilirea regimului de lucru, cnd maina unealt se verific la solicitrile de lucru. Din [4], vol.I, pag 267, tab. b-1, pag. 24 se alege strungul normal SN 450 x 1000 cu caracteristicile h = 450 mm, L = 1000 mm, N = 7,5 kW.

2. Alegerea sculei (cuit de strunjit exterior - degroare)

Se face n funcie de condiiile lucru, iar n cazul cnd suprafaa se poate prelucra prin mai multe variante ale aceleiai operaii variante ce impun utilizarea de scule diferite atunci alegerea sculei se face pe baza unui calcul al economicitii comparate pentru dou variante mai avantajoase. Se alege din [3], vol I, pag 111, tab. 5.1, poz. 2 un cuit STAS 6377-67, cu geometria: = 450 s = 450 h x b = 20 x 20 (seciunea corpului cuitului)

1. Determinarea adncimii de achiere

Adaosul de prelucrare parial va fi: mmdd

A pfsfp 5,22115120

2===

Deci adncimea de achiere va fi: mmA

t p 5,22

5,222

2 ===

4. Determinarea avansului

Din [2], vol. I, pag 341, tab. 10.7 se alege avansul S = 0,8 1,2 mm / rot pentru condiiile: cuit armat cu plcu din carburi metalice, t < 3 mm, d < 400 mm, material - oel carbon. nainte de a compara avansul ales cu gama de avansuri a strungului SN 450 x 1000, se verific pentru una din condiiile prezentate mai nainte. Vom efectua verificarea avansului din punct de vedere al rezistenei corpului cuitului la ncovoiere:

rotmm

tHBC

RLhhb

S y xnai1

1146

([2],vol.I, pag.348, rel.10.8)

unde: L = lungimea n consol a cuitului

TEMA 2 - CALCULUL PARAMETRILOR REGIMURILOR DE ACHIERE h / l = 1,00 0,5 (pentru cuite normale) Rai = efortul unitar admisibil la ncovoiere al materialului corpului cuitului; Rai = 200 N / mm2 C4 = coeficient funcie de materialul de prelucrat i materialul sculei C4 = 279 ( [2], vol. I, pag. 347, tab. 10.15) pentru strunjire oel cu plcu din carburi metalice i duritatea piesei HB 170; n1 = exponentul duritii = 0,35 ([2], vol. I, pag 353, tab 10.22); x1 = exponentul adncimii = 0,35 ([2], vol. I, pag. 353, tab. 10.21); y1 = exponentul avansului = 0,75 ([2], vol. I, pag 353, tab. 10.21). Deci:

rotmmS 22,6

5,2170279,620012020

75.035.0 =

Pentru SN 450 x 1000 se alege S = 1,12 mm/rot (pentru t0 = 2,5 mm); gama = 0,80; 0,96 - 1,12. Valoarea S = 0,8 se alege pentru adncimi mai mari.

2. Determinarea vitezei de achiere i turaiei teoretice

=

min200

9321mmkkkk

HBStT

CV nyvxvm

V K ([2], vol. I pag. 359, rel. 10.29)

Cv = 285 (pentru S > 0,75) ([2], vol. I pag. 361, tab. 10.30) T = 90 min (plcu P10, hxb = 20x20) ([2], vol. I, pag 335, tab. 10.3) m = 0,125 (P10, fr rcire) ([2], vol.I, pag 359, tab. 10.29) t = 2,5 mm v = 0,18; yv = 0,45 (pentru S > 0,75) ([2], vol. I, pag 361, tab. 10.30) HB = 170 n = 1,75 (pentru oel carbon cu HB > 130) ([2], vol. I, pag. 361, tab. 10.30) k1 = coeficient ce ine seama de influena seciunii transversale a cuitului

= 30201qk ([2], vol I, pag 361, tab 10.30)

q = h x b = 20 x 20 = 400 mm2 - suprafaa seciunii transversale = 0,08 (pentru oel) - coeficient funcie de materialul de prelucrat

968,0600400 08.0

1 =

=k k2 = coeficient ce ine seama de influena unghiului de atac principal:

=x

k 452 ([2], vol. I, pag. 361. tab 10.31)

= 45 - conform punctului 2 = 0,3 (pentru oel prelucrat cu P10) ([2], pag 362) Deci: k2 = 10,3 = 1

09.0

13

= ak - coef. funcie de unghiul tiului secundar ([2], vol. I, pag. 362, tab 10.32)

a = 15 (pentru scule cu P10) 1 = 45 Deci: 903.0

4515 09.0

3 =

=k

=24rk - coef. funcie de raza de racordare a vrfului cuitului ([2], vol. I, pag. 362, tab 10.33)

r = 1

TEMA 2 - CALCULUL PARAMETRILOR REGIMURILOR DE ACHIERE

= 5

= 0,1 - pentru prelucrarea de degroare. Deci: 933,021 1.0

4 =

=k k5 = 1,0 - coeficient ce ine seama de materialul din care este confecionat partea achietoare a sculei ([2], vol I, pag 362, tab. 10.31) k6 = 0,85 - coeficient ce ine seama de materialul de prelucrat (n cazul de fa oel carbon cu C > 0,6%) ([2], vol I, pag 363, tab 10.32) k7 = 1,0 coeficient ce ine seama de modul de obinere a semifabricatelor (pentru materiale laminate la cald) ([2], vol I, pag 363) k8 = 1,0 coeficient ce ine seama de starea stratului superficial al semifabricatului (pentru oel fr crust) ([2], pag 363) k9 = 1,20 coeficient ce ine seama de forma suprafeei de degajare (pentru form plan cu unghi de degajare negativ = -5) ([2], pag. 364)

Rezult:

min4322,11185,01933,0905,01968,0

20017012,1290

25975,1

45,018,0125,0

mmV =

=

min1146

12014,343210001000 rot

dV

n p ==

= (turaia teoretic)

6. Determinarea turaiei de lucru i recalcularea vitezei de achiere

Din [4], vol. I, pag 267, tab 10.1 se alege pentru SN 450 x 1000: n = 1000 rot/min (turaia inferioar)

min8,376

1000100012014,3

1000mndVp === (care servete la calculul puterii Ne).

7. Determinarea puterii efective de achiere i compararea cu puterea mainii-unelte

[ ] ( )[ ] ( )

( )( )

( )( )22.10.,353,],2[35,0

21.10.,353,],2[75,0,0,112,1,5,2

15.10.,347,],2[2797.10.,347,],2[

365,],2[6000

1

11

4

4111

tabpagIvolntabpagIvolyx

calculatesmmttabpagIvolCrelpagIvolNHBstCFz

pagIvolkWvFzNe

nyx

===

===

=

=

HB = 170 Deci:

kWNe

daNNFz

93,66000

8,37679,3679,369,36717012,15,2279 35,075,01

=====

Verificare: 6,93 kW < 7,5 kW pentru SN 450 x 1000