Prelucrarea prin aşchiereFrezarea cu freze cilindro-frontale

cu cap sferic

Masterand:

Pop Cătălina MarianaCornea Carmen-Elena

Dezvoltarea prelucrărilor prin aşchiere este strâns legată de evoluţia construcţiei de maşini-unelte şi a sculelor aşchietoare, de cerinţele prelucrării din ce în ce mai precise ca formă, dimensiuni şi rugozitate a suprafeţelor pieselor tot mai complexe folosite la realizarea aparatelor şi instalaţiilor electrice şi electronice, automobilelor, camioanelor şi maşinilor agricole, navelor maritime şi a celor spaţiale, maşinilor-unelte, agregatelor, roboţilor, liniilor automate şi flexibile de fabricaţie, maşinilor şi echipamentelor din industria uşoară etc.

Importanţa procesului de frezare cu freze cilindro-frontale cu cap sferic

Procesul de frezare cu freze cilindro-frontale cu cap sferic, se regăseşte în fabricaţia pieselor cu configuraţie complexă, acolo unde procedeele clasice de generare prin aşchiere nu pot fi aplicate.

În mod concret, cunoaşterea metodelor moderne de prelucrare prin aşchiere cu freze cilindro-frontale cu cap sferic, cunoaşterea capacităţii de aşchiere a acestora şi a prelucrabilităţii prin aşchiere a unui material oarecare permite tehnologului alegerea corectă a sculelor aşchietoare, a parametrilor regimului de aşchiere, a lichidelor de răcire-ungere etc.

Elementele specifice procesului de frezare cu freze cilindro-frontale cu cap sferic

Prelucrarea prin aşchiere cu freze cilindro-frontale cu cap sferic, este un proces complex, datorat în primul rând dispunerii tăişului pe o suprafaţă sferică.

Procesul de frezare constă într-o mişcare principală de rotaţie n, executată de freză în jurul axei proprii, şi o mişcare arbitrară de avans cu viteza vf, executată fie de sculă, fie de semifabricat sau simultan sculă şi semifabricat în cazul traiectoriilor complexe, impuse de suprafaţa programată.

Mişcările în procesul de frezare, fiind mişcări relative între semifabricat şi partea aşchietoare a frezei, este convenabil, pentru simplificare, să se considere semifabricatul în stare de repaus, mişcările acestuia fiind preluate de freză.

Generarea suprafeţei se realizează prin desprinderea aşchiei şi îndepartarea ei în mişcarea rezultantă dintre mişcarea de aşchiere şi cea de avans. Mişcarea de aşchiere este mişcarea prin care faţa de degajare începe îndepărtarea aşchiilor în timpul unei rotaţii iar mişcarea de avans este componenta mişcării rezultante prin care se aduc noi straturi de material în faţa părţii aşchietoare a dintelui frezei, în scopul repetării procesului de aşchiere în straturile succesive ale adaosului de prelucrare.

Tipuri de freze cilindro-frontale cu cap sferic

Prezentarea detaliată a frezelor cilindro-frontale cu cap sferic, în literatura de specialitate românească este destul de săracă, rezumându-se la o simplă descriere a acestor tipuri de freze utilizate la procedeele de frezare prin copiere sau pe maşini-unelte cu comandă numerică, prezentate ca freze cu partea aşchietoare sferică, cu dinţi drepţi sau elicoidali .

Freză cilindro-frontală cu cap semirotund

Freză pentu canelat cu cap semirotund

Freză conică de copiat cu cap semirotund

Prelucrarea suprafeţelor curbe complexe prin frezare cu freze cilindro-frontale cu cap sferic, a cunoscut amploare deosebită în ultimii ani datorită dezvoltării industriei de maşini- unelte cu comandă numerică, perfecţionării programelor CAD-CAM-CNC precum şi a noilor tipuri de scule din carburi metalice.

Freze cilindro-frontale cu cap sferic

În ce priveşte frezele cilindro-frontale cu cap sferic pentru finisare pot fi grupate în două categorii mari, în funcţie de forma constructivă dar şi de precizie şi diametrul părţii aşchietoare :

• freze monobloc din carburi metalice care acoperă un domeniu al diametrelor de la 0,2 – 20 mm şi o toleranţă de execuţie a diametrului între 0,02 – 0,04 mm;

• freze cu plăcuţe din carburi metalice schimbabile pe un corp de bază din materiale mai ieftine şi în acelaşi timp mai tenace, pentru diametre cuprinse între 8 – 32 mm la o toleranţă de execuţie 0,025 – 0,05 mm.

Precizia şi diametrul frezelor cilindro-frontale cu cap sferic pentru finisare

Calitatea suprafeţelor prelucrate prin aşchiere

Calitatea suprafeţelor prelucrate este apreciată din două puncte de vedere: geometric şi fizico-chimic.

Din punct de vedere geometric, calitatea suprafeţei este apreciată după înălţimea şi forma neregularităţilor superficiale, utilizând în acest scop indicatori standardizaţi (STAS 5730-85).

Suprafeţe prelucrate prin diferite procedee de aşchiere

Rabotare Frezare frontală Frezare cilindrică Frezare cu freze cilindro-frontale cu cap sferic

Rectificareplană

Asperităţi de generare Asperităţi de

aşchiere

Rugozitatea suprafeţelor prelucrate prin aşchiere se compune, în general, din două categorii de asperităţi:

- asperităţi de generare - asperităţi de aşchiere

În cadrul suprafeţei prelucrate prin aşchiere, cele două categorii de asperităţi se compun, în general aleatoriu, dar cu aproximaţie se poate considera că asperităţile de generare determină microprofilul suprafeţei într-o secţiune perpendiculară pe direcţia vitezei de aşchiere, iar asperităţile de aşchiere determină acest microprofil într-o secţiune paralelă cu viteza de aşchiere.

Rugozitatea suprafeţelor prelucrate cu frezecilindro-frontale cu cap sferic

Principalul scop al frezării cu freze cilindro-frontale cu cap sferic, este prelucrarea pieselor cu suprafeţe curbe complexe şi reducerea sau chiar eliminarea operaţiilor finale de finisare manuală a suprafeţelor şi obţinerea unei rugozităţi cât mai scăzute.

Dispunerea tăişului activ al frezei pe o suprafaţă sferică, duce, inevitabil, la rămânerea unor asperităţi de generare specifice pe suprafaţa prelucrată, care depind de geometria frezei şi de parametri procesului de aşchiere.

Asperităţi de generare la frezarea cu freze cilindro-frontale cu cap sferic

R ae

aphth

Semifabricat

Suprafaţa iniţialăSuprafaţa prelucrată

Aspectul suprafeţei la frezarea cu freze cilindro-frontale cu cap sferic

Utilizarea actuală a frezelor cilindro-frontale cu cap sferic

Primele prelucrări prin frezare cu freze cilindro-frontale cu cap sferic, au fost utilizate doar în prelucrarea canalelor profilate cilindrice, cu generatoare circulară materializată de tăişul frezei şi directoare obţinută pe cale cinematică pe maşini de frezat universale. Extinderea pe scară largă a utilizării frezelor cilindro-frontale cu cap sferic a avut loc odată cu dezvoltarea sistemelor de proiectare asistate de calculator şi apariţia maşinilor-unelte cu comandă numerică.

Principalele domenii unde se foloseşte cuprecădere acest procedeu de frezare sunt: Producţia de forme de turnare şi matriţe

pentru industria constructoare de maşini, producţia de matriţe pentru injectarea maselor plastice etc.

Producţia de forme şi matriţe

Concluzii

Tema abordată în acest referat prezintă câteva noţiuni în ceea ce priveşte stadiul actual al prelucrărilor prin aşchiere cu freze cilindro frontale cu cap sferic care poate fi rezumată prin următoarele concluzii:

• Companiile cu specific de prelucrări prin aşchiere trebuie să fie competitive pentru a putea supravieţui competiţiei atât prin calitate ridicată cât şi timpi de producţie cât mai reduşi, acest lucru se poate traduce în procesele de prelucrare prin frezare prin folosirea tehnicilor de frezare cu freze cilindro frontale sferice care necesită puţine operaţii de prelucrări ulterioare sau în unele cazuri nu sunt deloc necesare.

• Tehnologiile moderne bazate pe sisteme avansate CAD/CAM pot ajuta mult la optimizarea prelucrărilor prin aşchiere prin simularea mai multor strategii de prelucrare care pot aduce economii în procesul de manufacturare.

• Pot fi folosite atât pe centre de prelucrare cu 3 sau 5 axe.

• Folosite la profilarea pieselor fabricate din oţeluri de duritate medie şi mare.

• Construcţia robustă şi forma geometrică a frezelor cilindro frontale cu cap sferic le poziţionează la nivel de top ca fiind alegerea potrivită pentru prelucrarea suprafeţelor complexe prin folosirea tehnologiei HSM.