Fenomene care nsoesc procesul de achiere la

Fenomene care nsoesc procesul de achiere la

metale

Argument

Datorit gradului nalt de productivitate i avantajelor importante legate de precizia i calitatea obinut, n ciuda dezavantajelor inerente legate de manoper i consum ridicat de materiale i energie, prelucrarea prin achiere este i va rmne nc mult timp principala metod tehnologic de realizare a pieselor mecanice componente ale mecanismelor, mainilor i instalaiilor, care ndeplinesc roluri funcionale din cele mai variate.n general, majoritatea pieselor executate din materiale convenionale utilizabile n

industria construciei de maini, sunt supuse prelucrrii prin achiere, astfel c ntr-o proporie foarte mare (de peste 70) aceste piese se confecioneaz din oeluri aliate i, n special din oeluri carbon. Din aceste considerente, problema stabilirii unei legturi ntre structur i prelucrabilitate precum i mbuntirea prelucrrii oelului, reprezint una din cele mai importante probleme practice, care n stadiul actual al industriei prelucrtoare, este de o importan deosebit.Rezultatele cercetrilor experimentale i datele obinute din practica industrial arat c problema alegerii unei structuri a oelului care s asigure o bun prelucrabilitate este de importan deosebit, particularitile structurii influennd diferit indicii prelucrabillitii. Rezultate foarte bune variaz in funcie de metoda prelucrrii i de numrul foarte mare de factori ai achierii i, n special, de parametrii regimului de achiere; din acest considerent, se poate afirma c, alegerea corect a materialului de prelucrat care s includ integral factorii achierii (indicii prelucrabilitii) este funcie de procesul tehnologic i de condiiile impuse (consum mic de scule, calitatea bun a suprafeei achiate, indicii de productivitate, etc) se vor limita indicii prelucrabilitii n procesul de achiere i, ca urmare se va alege oelul cu structur corespunztoare, prin elaborarea msurilor necesare obinerii unei structuri cristalografice semnificative n vederea eliminrii defectelor reelei spaiale a oelurilor,.

Capitolul IProcesul formrii achierii

n procesul de prelucrare desprinderea achilor are loc ca urmare a aciuni forei F aplicat asupra sculei achietoare. Apsarea exercitatde scul crete treptat ,producnd la nceput deformarea local ,n stare elastic a materialului ,dup care, pe msur ce apsarea crete ,deformaiile trec n stare plastic alunecnd pe suprafaa sculei achietoare .Datorit frecrilor intense ce apar ntre suprafaa sculei i materialul ndeprtat apar modificri structurale att la materialul desprins ct i n suprafaa suprficial a piesei .

Procesul intens de comprimare a metalului la formarea achilor poart numele de tasare a achiei i este rezultatul direct al deformri plastice la care este supus, local ,materialul n timpul prelucrrii .

Fenomenul de tasare este ifluenat de natura materialului piesei ,geometria sculei i viteza de achiere.

Tipuri de achii.

Forma achilor rezultate la prelucrarea prin achiere depinde de natura materialului de prelucrat ,de forma geometric a sculei ,de regimul de achiere,etc.

Dup forma lor achile pot fii :

--de rupere ,care se prezint sub form de prii izolate rupte una de alta .Aceste achii se obin de regul la prelucrarea materialelor fragile ,cum ar fii fonta ,bronzurile,etc.

-- de forfecare sau de fragmentare ,care se prezint sub forma unor elemente unite ntre ele ,avnd o suprafa zimat pe partea concav a achiei. De obicei aceste achi se obin la prelucrarea materrialelor dure i semidure .

-- continue sau de curgere care se prezint sub forma unor pamblici continui netede ,achi ce se obin la prelucrarea materialelor moi ,a alamelor ,etc.

Scurt istoric al prelucrrilor prin achiere: n anii 30 au fost materiale pentru scule i anume carburile metalice sinterizate sau materiale mineralo-ceramice. n anii 50 au fost realizate plcuele amovibile care la nceputau fostprivite cu suspiciune datorit preurilor ridicate n comparaie cu plcuele brazate.

ns temerile au fost nefondate, acest tip de plcue fiind ulterior larg rspndite n segmentul de producie, conducnd la apariia i dezvoltarea de noi tipuride scule.

n zilele noastre, mai ales in perioada de criz, procesul de prelucrare prin achiere este Strns legat de costuri, mai mult ca oricnd.

Creterea performanelor mainilor unelte, a centrelor de prelucrare cu comand numeric,dezvoltarea continu a noi produse -scule achie

toare (plcue amovibile, supori de strunjit, freze, burghie, bare de alezat, etc.) i totodat dezvoltarea de softuri CAD/CAM, contribuie la cresterea preciziei pieselor prelucrate (dimensional, geometrici de rugozitatea suprafeei, etc.) .

Cercetarile realizate n acest domeniu al prelucrrii prin achiere (metal cutting) se

raporteaz la cele 3 elemente de baz: piesa de realizat, scula achietoare i maina CNC.

Deoarece cerintele pietei industriale conduce la crearea de piese din ce in ce mai complexe, cu tolerante din ce in ce mai precise, este nevoie de dezvoltarea in paralel a noi strategii de prelucrare concomitent cu noi tipuri de scule aschietoare care sa inlesneasca procesul de fabricatie.

De asemenea, mainile unelte cu comand numeric CNC evolueaz i ele din urmtoarele puncte de vedere:

-Productivitate crescut i o flexibilitate desvrit realizat prin reducerea timpilor neproductivi cum ar fi timpii de ncrcare a sculelor achietoare (apariia mainilor cu posibilitate de stocare a sculelor achietoare) si reducerea timpilor de reglaj;

-Dezvoltarea unui sistem de supraveghere i siguran, creterea performanelor dinamice (o mai bun rigiditate, vieze de achiere din ce n ce mai mari, deplasri cu precizii din ce n ce mai ridicate),-Maini multi-axe pentru piese din ce n ce mai complexe, etc.

Sculele achietoare, care sunt i ele ntr-o evoluie continu, sunt

realizate din materiale din ce n ce mai performante (oeluri rapide, carburi, ceramice CBN, PCBN, PCD, etc.) i pe care sunt apicate diverse acoperiri din ce n ce mai performante, care faciliteaza evacuarea achiei i formarea unei protecii termice a sculei achietoare (TiCN, TiAlN, Al2O3).

Concomitent cu dezvoltarea mainilor unelte prin transferul de

tehnologie ctre mainile cu comad numeric, au aparut i materiale noi pentru construcia sculelor achietoare

Durata unei operaii n funcie de materialul sculei achietoare:Perioada Materialul utilizat Duraa unei operaii(min.)Sec.19 Oel bogat n carbon 1001900 Rapid 261915 Aliaje turnate 15

1930 Carburi metalice 61980 Carburi metalice cu acoperiri 1

Capitolul II

Micrile necesare la achiere i dimensiuneaachiilor

Desprinderea achilor de pe suprafaa unui semifabricat presupune o micare felativ ntre scula achietoare i piesa de prelucrat .

Micarea imprimat sculei achietoare (la frezare),sau piesei de prelucrat (la strunjire),n vederea detarii achilor ,se numete micare principal de achiere.

Micarea principal poate fii :de rotaie sau de translaie

Pe lng micarea principal de achiere este necesar i o micare de avans care asigur detaarea continu a achilor . Aceast micare poate fi executat de scula achietoare (la strunjire ,rabotare)sau de piesa de prelucrat (la frezare ,mortezare ).

Suprafaa de pe care se ndeprteaz achile se numete suprafa de achiere iar suprafaa rezultat n urma achieri se numete suprafa achiat

Micarea de achiere principal este componenta prin care are loc desprinderea achiilor de pe suprafaa semifabricatului.

Micarea de achiere secundar(miscarea de avans) este cea prin care se aduc noi straturi de material in fata sculei achietoare.

Micarea de reglare, este micarea prin care se stabilete adncimea de achiere.

Micarea de apropiere, este micarea prin care scula este apropiat de piesa in vederea executrii muscrii de reglare. In urma sa scula este tangent la

suprafaa piesei.

Micarea de compensare, prin care se compenseaz uzura sculei, in vederea realizrii unei prelucrri corespunztoare

Orice prelucrare prin achiere se efectueaz in dou faze:degroare i finisare. La degroare se elimin cea mai mare parte din adaosul de prelucrare. Ea se execut cu vitez de achiere mic, iar avansul i adncimea de achiere sunt mari. Dup degroare semifabricatul se apropie ca form,imensiuni de piesa finit. La finisare se elimin restul adaosului de prelucrare, piesa rezultnd cu forma si dimensiunile nscrise in desenul de execuie. Aceast faz se efectueaz cu vitez mare, avansul i adncime mici. In timpul procesului de achiere, suprafeele piesei sunt suprafaa achiata(prelucrat), suprafaa de achiere i suprafaa de achiat.

Strunjirea - Este cea mai reprezentativ operaie de achiere. Ea se realizeaz pe strunguri de diferite dimensiuni i forme constructive, utiliznd cuite de strung. Cuitul de strung are un singur ti cu care realizeaz achierea

i e utilizat pentru procesele de strunjire, rabotare, i mortezare.

El are dou pri constructive:

1 Partea activ care realizeaz aschierea piesei.

2 Partea de fixare care asigur fixarea n port-scula mainii.

n timpul achierii, sub aciunea unei fore exterioare, cuitul ptrunde n

material, comprimndu-l n zona tiului. n aceast zon are loc o alunecare a

materialului n lungul feei de degajare i ulterior o forfecare a acestuia n planul de achiere.Achiile formate le mping pe cele precedente n lungul feei de degajare. La strunjire micarea de rotaie (micarea principal) o execut piesa, iar cuitul de strung realizeaz o micare rectilinie, de avans longitudinal, transversal saucombinat. n cazul operaiilor de achiere pe eping sau pe maina de mortezat, scula execut o micare rectilinie alternant(pe orizontal i respectiv pe vertical), piesa executnd avansul.

Strungurile pot fi clasificate n: -strunguri specializate

ocu un singur arbore principal

ocu mai muli arbori principali

ofrontale

ode copiat

-strunguri normale

omici

omijlocii

omari

-strunguri revolver

osimple

ocomplexe

-strunguri carusel

omari

omijlocii

omici

Frezarea - Se realizeaz pe maini-unelte numite freze, iar scula de achiere

poart tot numele de frez. Ea execut micarea principal de rotaie, iar micarea de avans este realizat de ctre pies. Frezele au muchii tietoare multiple dispuse pe o circumferin i prezentnd o geometrie de ascuire asemntoare celei de la cuitul de strung. Frezele pot fi de diverse forme.

Cele mai utilizate sunt:-Cilindrice cu muchii tietoare pe partea lateral, dintii fiind realizai fie din

corpul frezei, fie din materiale dure (din carburi metalice) i aplicai prin lipire sau cu uruburi.

-Cilindro-frontale cu muchii tietoare att pe suprafaa cilindric lateral, ct

i pe suprafaa frontal.

-Tronconice asemntoare celor prezentate anterior, dar suprafaa exterioar

nu mai este cilindric, fiind o poriune dintr-un trunchi de con. (pot avea sau nu

dini pe suprafaa frontal).Parametrii care guverneaz procesul tehnologic de frezare sunt: viteza de achiere, adncimea panului, avansul pe dinte al frezei, avansul pe rotaie.

Dimensiunile achilor depind de regimul de achiere ales ,regim ce include avansul sculei achietoare i viteza de rotaie a piesei (la strunjire ) sau viteza de rotaie a sculei i viteza de avans a piesei (la frezare) .

Limea achiei reprezint distana dintre suprafaa de achiat i suprafaa achiat ,msurat pe suprafaa de achiere

Grosimea achiei este dat de avansul fcut de scula achietoare n suprafaa de achiat la o rotaie complet a piesei .Aceste dimensiuni se msoar n milimetri .Capitolul IIIScule achietoareCu ajutorul sculelor achietoare are loc desprinderea stratului de material de pe suprafaa unei piese i generarea unei suprafee de o anumit form i dimensiuni .pentru ca procesul de achiere s poat fii realizat este necesar ca scula achietoare s ndeplineasc anumite condiii legate de forma sa geometric i de proprietiile materialului din care este executat.

n general sculele au dou prii principale ,una activ cu care se realizeaz desprinderea achiilor i una pasiv care este partea de prindere . Faa de degajare 1 pe care alunec achile n timpul procesului de prelucrare

Faa de aezare principal 2 ndreptat spre suprafaa de achiere

Faa de aezare secundar 3 ndreptat spre suprafaa prelucrat

Tiul principal 4.

Tiul secundar 5

Vrful cuitului 6

Necesitile tehnologice de prelucrare prin achiere au determinat concepia i execuia unei varieti mari de forme constructive ale sculelor. Cu toate acestea ele au comune urmtoarele pri componente:

1. dintele sculei, care prezint proprieti achietoare i particip direct la detaarea achiilor;

2. canalul pentru achii, cu rolul de cuprindere i evacuare a achiilor;

3. corpul sculei, unete ntr-o structur proprie

i rezistent, dinii i canalele pentru achii;Pentru mbuntirea comportrii n achiere a sculelor, partea achietoare este prevzut, de obicei, pe lng tiurile principal i secundar, i cu tiurile auxiliar i de trecere.

Geometria constructiv a prii achietoare definete scula achietoare ca un corp geometric independent de procesul de achiere. n acelai timp, cunoaterea mrimii parametrilor dintelui achietor permite reglarea dispozitivelor pentru poziionarea sculei, la operaiile de ascuire rectificare, precum i calculul i aprecierea valorilor funcionale ale parametrilor geometrici.

Istoria dezvoltarii sculelor aschietoare se ntinde pe o perioada al carui nceput coincide cu descoperirea metalelor si nceperea prelucrarii lor. In acelasi timp ea este strns legata de dezvoltarea constructiei masinilor-unelte, cu ajutorul carora se realizeaza ndepartarea adaosurilor de prelucrare n vederea obtinerii produselor finite.

Prin scula aschietoare se ntelege orice unealta sau masina, cu ajutorul careia se realizeaza ndepartarea, sub forma de aschii, a unui anumit volum de material de pe suprafetele semifabricatelor supuse prelucrarii. Ansamblul fenomenelor fizice prin care se produce detasarea aschiilor si formarea suprafetelor prelucrate se numeste proces de aschiere. Suprafetele prelucrate iau nastere ca urmare a miscarii relative dintre taisul sculei si semifabricat, miscare realizata manual sau cu ajutorul masinii-unelte aschietoare.

La unele scule partea activa si partea de calibrare sunt distincte, de exemplu la sculele pentru prelucrarea gaurilor sau filetelor, iar la altele partea de calibrare este greu de distins, de exemplu vrful si taisul secundar la cutitele de strung.

Partea de fixare este formata din elementele de fixare a sculei si din elementele de bazare necesare la fabricarea, controlul si reascutirea sculei. Ea are rolul de a prelua si transmite partii active a sculei forta produsa de MU aschietoare sau de mna omului. De exemplu, la cutit, partea de fixare este corpul cu care acesta se fixeaza n port-scula.Cuitele sunt cele mai raspndite scule folosite n industria prelucratoare prin aschiere. Ele se utilizeaza la prelucrarea pe strunguri universale, strunguri revolver, automate si semiautomate, strunguri Carusel, pe masini de rabotat, de mortezat, de alezat, precum si pe alte masini cu destinatie speciala. n practica aschierii, datorita masinilor unelte diferite care utilizeaza drept scule aschietoare cutitele, a tipurilor de piese supuse prelucrarii, operatiilor care se executa, precum si a calitatii cerute acestora, se folosette o mare varietate de tipuri si dimensiuni de cutite.

Capitolul IVFenomene care nsoesc procesul de achiere Procesul tehnologic de prelucrare prin achiere const n detaarea unui strat de material sub form de achii, cu ajutorul sculelor achietoare i mainilor unelte, in scopul obinerii unor piese finite. Pentru realizarea procesului de achiere este necesar prezenta sistemului tehnologic, maina unealt dispozitiv de prindere-scula semifabricat. Maina unealt asigur cinematica procesului de achiere, dispozitivul asigur fixarea semifabricatului pe main unealta, scula asigur indepartarea adaosului de prelucrare de pe semifabricat.

Adaosul de prelucrare se nltur sub form de achii.

Adaosul de prelucrare trebuie s fie ct mai mic, pentru a se face economie de metal, de timp, precumi pentru a se reduce consumul de scule achietoare. Adaosul de prelucrare se stabilete pe baza unor normative sau se poate determina prin calcul n cazul unuinumr mare de piese, deoarece n acest caz este foarte important stabilirea uneivalori ct mai raionale.

Procesul de achiere ocup o pondere nsemnat n ansamblul metodelor de fabricaie. Din acest motiv cercetrile privind optimizarea proceselor de prelucrare mecanic prin achiere necesit o dezvoltare continu.

Prin achiere, n afara formei i dimensiunilor,se mai obine i precizia dimensional, i calitatea suprafeei necesare. Procesul de prelucrare prin achiere este cel mai economic n cazul produciei individuale i de serie mic.

In procesul de achiere apariia cldurii este un proces inevitabil, aceasta aprnd ca urmare a transformrii aproape integrale a lucrului mecanicconsumat la achiere n cldur. Mecanismul de formare al cldurii se explicprin consumarea lucrului mecanic n procesul de deformare plastic amaterialului achiat pentru a nvinge frecrile interne din material i deasemenea pentru a nvinge frecrile externe, ntre scul i achie, respectiv scul i materialul de prelucrat. Modul cum se dezvolt i se repartizeaza cldura elementelor din sistemul tehnologic determin starea staionar de distribuie a temperaturilor n zona de achiere. Temperatura elementelor care iau parte laprocesul de achiere influeneaz modul de formare al achiei, uzura sculei achietoare, precizia de prelucrare i formarea unor tensiuni n stratul de sublinia de achiere.Transformarea aproape integral a lucrului mecanic n cldur reprezintretrocedarea energieiconsumate cu deformarea materialului achiat ntr-oproporie destul de ridicat (97%) sub form de clduri reinerea unei mici cantiti de energie potenial sub forma tensiunilor remanente din structura stratului de sub linia de achiere i a tensiunilor din achie.

Cunoaterea variaiei intensitii uzurii i a durabilitii sculelor n raport cu diferite condiii n care are loc procesul de achiere, constituie una din problemele de baz ale studiului procesului de achiere, problem care are cea mai larg aplicare practic producie. Viteza de achiere este factorul care influeneaz n cea mai mare msur uzura i durabilitatea sculei.La viteze pn la 10 m/min durabilitatea scade ca urmare intensificrii uzurii, odat cu creterea deformaiilor (ecruisrii) i a forei de achiere.Att mrirea avansului ct i mrirea adncimii de achiere conduce la creterea uzurii i deci la micorarea durabilitii. De asemenea, se constat o dat cu creterea avansului, predomin uzura feei de degajare.

Materialul prelucrat influeneaz asupra uzurii sculei prin caracteristicile sale mecanice, chimice, structurale, de aderen i de abraziune n condiiile procesului de achiere.Creterea rezistenei la rupere, precum i creterea duritii, la toate metalele, conduce la creterea uzurii, fenomen cu att mai pronunat cu ct la rezisten i duriti mari, la anumite metale apar i componeni structurali duri.

Lichidele de achiere au o aciune multilateral asupra procesului de achiere. Prin evacuarea cldurii produs la achiere, scula lucreaz la temperaturi mai joase, unde nu exist pericol de pierdere a duritii.Prin proprietile de ungere pe care le au, lichidele de achiere reduc frecarea pe feele sculei i odat cu aceasta efectul de abraziune i nclzire.De asemenea, lichidele de achiere mpiedic formarea ederenelor pe ti, care sunt una din cauzele uzurii, protejeaz suprafaa sculei contra coroziunii chimice i ndeprteaz sfrmturile de achii.La prelucrarea oelurilor cu vitez constant, folosirea lichidelor de achiere mrete de 2-4 ori durabilitatea sculelor. Efectul maxim se obine atunci cnd rcirea e abundent i e dirijat n zona de formarea achiei, pe faa achiei opus cuitului.La prelucrarea fontei, datorit faptului c efectul de rcire este relativ mic i deoarece achiile amestecate cu lichid formeaz o past care se aeaz pe maina unealt i pe diferitele se aflate la locul de munc, nu se utilizeaz lichide de achiere, prelucrarea executndu-se pe uscat.Prelucrarea aliajelor de magneziu (electron) cere o atenie deosebit, deoarece acestea stropite cu ap se aprind uor. De aceea este indicat ca rcirea s se fac cu aer comprimat sau cu uleiuri minerale bine rafinate.Aliajele de aluminiu se prelucreaz uscat sau utiliznd lichide: emulsii neutre sau puin acide de degroare, uleiuri minerale la finisare. Soluiile alcaline corodeaz aliajele de aluminiu. n general tipurile de lichide de achiere se aleg n funcie de materialul achiat, materialul sculei i de procedeul de achiere.

Fenomene termice.n timpul desfurrii procesului de achiere, o mare parte din lucrul mecanic de deformare se transform n cldur, la carese mai adaug cldura rezultat din frecarea ntre scul i achiere, dintre piesa de prelucrat i scula achietoare precum i din frecarea intern ntre elementele componente ale achiei. Cldura astfel dezvoltat conduce la nclzirea sculei achietoare, a piesei de prelucrat, a achiilor detaate n timpul prelucrrii. Cercetrile experimentale efectuate au condus la concluzia c cea mai mare parte din clduradezvoltat la achiere (5080%) trece n achie i se elimin mpreun cu aceasta,restul trece n scula achietoare i n piesa de prelucrat, iar o cantitate mic se mprtie n mediul nconjurtor. nclzirea sculei achietoare este duntoare, din cauza reducerii proprietilor tietoare ale acesteia. Cldura produs la achiere depinde de natura materialuluide prelucrat, de parametri geometrici ai sculei i de regimul de achiere folosit. Astfel, la metalele mai moi cantitatea de cldur este mai mare ns ea se repartizeaz n special n achiile detaate pe cnd la cele mai fragile cldura este transmis n special sculei producnd nclzirea puternic a acesteia cu toate c n ansamblu cldura dezvoltat este mai mic dect n cazul anterior.Depunerile pe ti.La prelucrarea metalelor prin achiere, n special a celor cu o bun plasticitate, pe suprafaa de degajare, n apropierea vrfului cuitului,apare un strat de metal presat, dur, numit depunere pe ti.Aceast depunere pe ti este de 13 mm i depinde de natura materialului de prelucrat, de geometrie a sculei achietoare, de regimul de achiere i n special de viteza de achiere. Din cauza depunerilor pe ti dimensiunile pieselor prelucrate se modific. Din cndn cnd depunerea pe ti se rupe mpreun cu poriuni din tiul propriu-zis al sculei, ceea ce are ca urmare nrutirea netezimii suprafeei prelucrate.Uzura sculei achietoare.n procesul de achiere are loc un fenomen de erodare mecanic, chimic, electrochimic, termic etc. a materialului sculei, care duce la modificarea configuraiei iniiale a prii active. Acest fenomen se numete uzura sculei achietoare.Materialul sculei-este elementul de baz n determinarea durabilitii. Cu ct el este mai rezistent la solicitri mecanice, termice, de uzur etc. cu att uzura este mai mic i durabilitatea mai mare.Materialul piesei-influeneaz asupra durabilitii prin rezistena mecanic pe care o opune n timpul procesului de achiere. Cu ct acesta este mai rezistent cu att uzura este mai mare i deci durabilitatea mai mic.Regimul de achiere-influeneaz asupra durabilitii n special prin viteza de achiere. Cu creterea vitezei de achiere crete i uzura sculelor. Adncimea de achiere i avansul influeneaz durabilitatea n mod similar vitezei ns cu o intensitate mai mic.

Capitolul VRegimul de achiereRegimul de achiere-reprezint totalitatea parametrilor ce caracterizeaz desfurarea procesului de achiere.

Aceti parametri sunt:viteza de achiere;avansul;adncimea de achiere.Avansul s-este spaiul parcurs de scula achietoare n decursul unei rotaii complete a piesei i se msoar n milimetri pe rotaie (mm/rot).Adncimea de achiat t-este distana dintre suprafaa de achiat i suprafaaachiat, msurat n direcia normal pe suprafaa prelucrat. Se exprimn milimetri.Viteza de achiere v-este spaiul parcurs de tiul sculei n raport cu piesa de prelucrat, n unitatea de timp, i se msoar n metri pe minut (m/min)

Stabilirea raional a acestor parametri ai regimului de achiere este de mare importan pentru calitatea pieselor prelucrate, precum i pentru realizarea lor n condiiict mai avantajoase. Astfel, la prelucrrile de de groare se recomand ca adncimea de achiere i avansul s aib valori ct mai mari pentru a se nltura adaosul de prelucrare ntr-un timp ct mai scurt.In acest caz, valorile maxime se aleg n funcie de puterea mainii pe care se execut prelucrarea.La prelucrrile de finisare, valorile adncimii de achiere se aleg ct mai mici pentru a nltura ultimele neregulariti rmase pe suprafaa piesei de la prelucrrile anterioare.

n acest caz avansul se stabilete n funcie de netezimea cerut pentru suprafaa ce se prelucreaz. Mrimea vitezei de achiere se alege n funcie de felul prelucrrii, materialulde prelucrat i scula achietoare din normative .

n cazul frezrii, parametrii regimului de achiere sunt ( in notatia tehnica

romaneasca /notatie tehnica internationala ):(Viteza de achiere v / Vc [m/min],

(Avansul pe dinte sz / fz[mm/dinte],

(Adaosul de prelucrare principal ( axial ) t / ap[mm]

(Adaosul de prelucrare secundar ( radial ) ae[mm].Parametrii regimului de achiere (frezare cilindro-frontal).

Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:

(Turaia frezei nf [rot/min],

(Viteza de avans vs [mm/rot],

(Adncimea de achiere t [mm].

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):

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.

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.

Capitolul VIMateriale pentru scule si tratamentul tehnic aplicat sculelorSculele utilizate la achierea metalelor snt executate din oel carbon pentru scule, oel rapid, carburi metalice, materiale mineraloceramice, materiale abrazive,diamant.

Oelul carbon pentru scule.Oelul carbon pentru scule se fabric n mai multe caliti, utilizarea lui fiind legat de destinaia sculelor, astfel:calitile OSC 7 i OSC 8 se folosesc la executarea sculelor care lucreaz prinoc, cum ar fi: dlile, matriele etc.;calitatea OSC 9 se utilizeaz pentru sculele care necesit o tenacitate ridicati duritate medie, cum ar fi matriele pentru ambutisat i ndoit;calitatea OSC 10 se folosete la executarea sculelor care necesit o bun tenacitate precum i o rezisten ridicat la uzur, cum ar fi: burghiele, filierele,tarozii, bacurile de filetat etc.;calitile OSC 11 i OSC 12 se utilizeaz pentru scule cu duritate ridicat itenacitate medie, cum ar fi: filierele, frezele, burghiele, ferstraiele;calitatea OSC 13 se folosete pentru executarea sculelor care necesit o duritate foarte ridicat ns au o tenacitate mic, cum ar fi: cuitele pentru achierea cu viteze mici, dlile etc.Dintre aceste caliti de oeluri pentru scule cel mai des se folosesc calitileOSC 10 i OSC 12.Tratamentul termic al oelurilor pentru scule const n nclzirea lor la temperatura de 760820C i rcirea brusc n ap, dup care urmeaz o revenire joas la temperatura de 150300C cu rcire n aer.Se recomand ca tratamentul de clire s se fac pe o anumit adncime, de 25 mm, pentru a se asigura, pe lng duritatea mare a stratului superficial, i o rezisten mecanic bun, datorit miezului rmas tenace.nclzirea sculei, n vederea clirii, se face n bi de plumb, de sruri sau cu,curent de nalt frecven.In general, oelul carbon pentru scule se folosete din ce n ce mai puin pentru executarea sculelor achietoare, din cauza capacitii reduse de achiere la temperaturi mai mari de 200250C.Oelul aliat pentru scule.Oelurile aliate pentru scule se deosebesc de oelul carbon pentru scule prin aceea c i pstreaz mai bine proprietile de duritate,tenacitate i rezisten mecanic cnd snt folosite la temperaturi ajungnd pn la 500C.Pentru sculele achietoare, oelurile aliate, fa de oelurile carbon pentru scule,permit creterea vitezei de achiere de circa 45 ori. Dintre oelurile aliate pentru scule pot fi menionate mrcile: VC06, C 15, MCW 14 i C 120.Marca VC 06 este un oel slab aliat cu crom i wolfram destinat executrii sculelor pentru tiere prin achiere sau presare .

Marca C 15 este un oel slab aliat cu crom folosit pentru scule achietoare ca:freze, burghie, poansoane etc.

Marca MCW 14 este un oel mediu aliat cu crom destinat executrii tarozilor,filierelor, frezelor, alezoarelor etc.Marca C120 este un oel cu coninut ridicat de crom folosit la executarea sculelor foarte rezistente la uzur ca: broe, freze, filiere, poansonare i plci de tiere etc. Prin aplicarea tratamentului termic la oeluri aliate pentru scule se urmretecreterea duritii i rezistenei la uzur. Acesta const ntr-o clire i revenire la temperaturi bine determinate n funcie de compoziia chimic, n vederea clirii,oelurile aliate pentru scule se nclzesc n cuptoare cu bi de sruri sau n cuptoare cu dou camere (de prenclzire i de nclzire), urmate de rcirea n ap sau ulei. Revenirea se face n general la temperaturi joase, cu rcire n aer linitit.Oeluri rapideOelurile rapide snt oelurile aliate destinate achierii cu viteze mari, avnd capacitatea de prelucrare mare la temperaturi de 550 700C.

Principalele elemente de aliere care confer proprieti deosebite de lucru oelurilor rapide snt: cromul, wolframul, vanadiul i cobaltul. Destinaia mrcilor de oel rapid se stabilete n funcie de proprietile acestora, dup cum urmeaz:mrcile Rp 1 i Rp 6 se utilizeaz pentru scule solicitate puternic la uzur care lucreaz la temperaturi ridicate, cum ar fi: cuitele de strung, frezele, alezoarele, burghiele etc.;mrcile Rp 2, Rp 3, Rp 4 i Rp 5 se utilizeaz pentru scule solicitate puternic la uzur, destinate achierii metalelor cu densitate ridicat, cum snt: frezele profilate, cuitele de strung speciale, tarozii, burghiele etc.;marca Rp 7 se utilizeaz pentru executarea sculelor destinate prelucrrii metalelor foarte rezistente, greu prelucrabile, cu viteze de achiere mari, cum ar fi: frezele pentru carburi, burghiele, bacurile de filetat, tarozii, filierele etc.;marca Rp 8 se utilizeaz pentru scule solicitate puternic, avnd capacitate ridicat de tiere, folosite la prelucrarea materialelor foarte rezistente, cum ar fi: freze, burghie elicoidale, alezoare etc.Tratamentul termic const din clire i revenire; aceste operaii se fac n ulei sau ap. n general, aceste oeluri pot fi bine clite, fr pericol de crpturi i fisuri.Carburi metalice.Carburile metalice de wolfram, titan, cobalt etc.se caracterizeaz prin duritate foarte mare care se menine i la temperaturi de9001 000C. Ele se utilizeaz cu rezultate deosebite la prelucrarea cu viteze mari i foarte mari. Carburile metalice snt foarte rezistente la uzur ns snt sensibilela ocuri.Carburile metalice se prepar sub form de pulbere din care se realizeaz prin presare plcue de diferite forme i dimensiuni, care se lipesc sau se fixeaz mecanic pe corpul sculei.Formele, dimensiunile i calitile plcuelor snt standardizate. Dup domeniulde utilizare, plcuele se mpart n trei grupe principale i anume:grupa P, destinat prelucrrii materialelor feroase, cu achii lungi, subdivizat n ase grupe de utilizare: P 01, P 10, P 20, P 30, P 40, P 50;grupa M, destinat prelucrrii materialelor feroase, cu achii lungi sau scurte, precum i metalelor neferoase, subdivizat n patru grupe de utilizare: M10, M 20, M 30, M40;grupa K, destinat prelucrrii materialelor neferoase i materialelor nemetalice, subdivizat n cinci grupe de utilizare: K 01, K 10, K 20, K 30, K 40.Primele caliti de plcue snt mai rezistente la uzur, iar ultimele au proprieti de tenacitate mai bune.Oxizi sinterizai.Plcuele din oxizi sinterizai, cunoscute i sub denumireade plcue mineralo-ceramice, sunt realizate prin sinterizare la temperaturi de1500-20000C n cuptoare cu vid, din granule fine de oxid de aluminiu pur sau cu adaosuri de elemente de aliere (cel mai adesea carburi metalice) i metale pure caliant.Se caracterizeaz printr-o duritate i rezisten la uzur mult superioare carburilor metalice. De asemenea, ca urmare a conductivitii termice mici, a temperaturii de nmuiere nalte i a stabilitii fa de reacii chimice, aceste materiale i pstreaz proprietile achietoare i rezistena la uzur la temperaturi nalte,permind utilizarea unor viteze de 1,5-2,5 ori mai mari dect n cazul plcuelordin carburi metalice.n acelai timp ns, oxizii sinterizai prezint o mare fragilitate, nu rezist la ocuri i la nclziri brute. Din acest motiv nu pot fi utilizai la prelucrri cu ntreruperi (mortezare, rabotare etc) i nu pot prelucra seciuni mari de achiare, dect printr -o angajare progresiv.Din cauza tenacitii reduse, se impune folosirea unor parametri geometriciai muchiilor achietoare care s consolideze tiul i s introduc n acesta solicitri de compresiune, evitndu-le pe cele de ncovoiere sau forfecare. Sistemul tehnologic main - unealt dispozitiv - pies -scul trebuie s posede rigiditate ridicat pentru a feri plcuele de vibraii.Sub aspectul regimului de achiere, oxizii sinterizai se preteaz prelucrrilor e finisare, la care seciunile de achiere sunt mici, n schimb, vitezele ridicate.

Materiale superdure.Materialele superdure folosite n construcia sculelor achietoare au ca elemente de baz diamantul sau nitrura cubic de bor (naturale ), utilizate ca monocristale sau policristale.Diamantele au duritatea cea mai ridicat dintre materialele utilizate la confecionarea sculelor, ceea ce le asigur o mare rezisten la uzur. Se folosesc pentru prelucrri de finisare, unde este esenial micorarea variaiei dimensionale prin uzur i o bun netezime a suprafeelor prelucrate.Folosirea diamantelor industriale sub form de monocristale prezint o serie de dezavantaje cum ar fi:pre ridicat, rezisten mic la compresiune i ncovoiere,sensibilitate ridicat fa de ocuri i vibraii, rezisten mic la uzur n cazul prelucrrii materialelor feroase.

Din aceste motive diamantele , ca i nitrura cubic de bor, sub form de monocristale se utilizeaz n mod economic doar la confecionarea corpurilor abrazive folosite la rectificarea materialelor dure (de exemplu, la ascuirea sculelor cu tiuri din carburi metalice).La prelucrrile de finisare (strunjire, alezare) se folosesc scule cu geometrie bine definit alctuite din policristale de diamant sau nitrur cubic de bor, sub form de plcue sinterizate. Ele se caracterizeaz prin duritate foarte ridicat i permit utilizarea unor viteze de achiere foarte mari (peste 900 m/min), iar suprafeele prelucrate au netezimi i precizii comparabile cu cele obinute la rectificare.Plcuele din policristale de diamant se utilizeaz pentru prelucrarea materialelor neferoase (metale, materiale plastice, lemn, beton etc), iar cele din nitrur cubic de bor la prelucrarea materialelor feroase.

Materiale abrazive.Materialele abrazive au proprietatea de a detaa achii din metal i se prezint sub form de pulbere, pnze i pietre abrazive. In general, ele se utilizeaz pentru prelucrarea metalelor dure, in vederea unei precizii i caliti superioare a suprafeei.Capitolul VIIMsuri de tehnica securitaii muncii n condiiile prelucrrii pieselor prin achiere pe maini-unelte, existena pieselor i a organelor n micare, a achiilor, a conductoarelor electrice sub tensiune, a lichidului de rcire i ungere poate pune n pericol integritatea corporal a muncitorului.Pentru nlturarea accidentelor, n timpul prelucrrii prin achiere, trebuie respec-tate cu strictee principalele msuri de tehnic a securitii muncii, i anume:

s se controleze starea mainii nainte de nceperea lucrului, verificndu-setoate manetele de comand i ndeosebi dac ambreiajul micrii principale i mecanismele de avans nu se pot autocupla sau autodecupla, instalaia de ungere i rcire;s se controleze instalaia electric a maini-unelte; ndeosebi legtura cu pmntul a instalaiei electrice i integritatea izolaiei conductoarelor, buna funcionare a sistemelor de blocare i siguran electric a mainilor etc.;s se controleze buna fixare a piesei, a sculelor i a dispozitivelor pe main-unealt;s se foloseasc dispozitive de siguran i de ngrdire a transmisiilor, a angrenajelor i a altor organe n micare;n timpul lucrului s se foloseasc dispozitive de protecie mpotriva achiilor: ecrane, ochelari;nu se admite frnarea organelor n micare cu mna;nu se admite ndeprtarea achiilor cu mna, ci cu un crlig special sau cu operie;controlul strii sculei i controlul prelucrrii piesei nu se admite a fi fcute n timpul funcionrii mainii;n cazul rectificrii se verific integritatea dispozitivului de protecie corespunztor unghiului de contact dintre piatr i piesa care se prelucreaz,funcionarea exhaustorului de absorbie a prafului ce se produce n timpul lucrului i protecia contra granulelor care se desprind n timpul lucrului din masa pietrei abrazive i a achiilor incandescente de metal din piesa ce se prelucreaz ;hainele de protecie (halatul sau alopeta) s fie ncheiate la toi nasturii,manetele s fie strnse cu elastic, iar capul trebuie neaprat acoperit;l ocul de munc trebuie inut n curenie i ordine.

In cazul oricrei accidentri, muncitorului trebuie s i se acorde imediat primulajutor.BibliografieUtilaje si tehnici ale prelucrrii metalelor , de Gh. ZgurUitlaje si tehnici ale meseriei, de Vasile Moraru , Dumitru Teodorescu

Masini unelte si prelucrri prin aschiere,de Badea Vasilescu Silvia

www.softedu.ro EMBED AutoCAD.Drawing.16

PAGE 3

_1219165361.dwg