curs_cmtf

5/16/2018 CURS_CMTF - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/curscmtf 1/189

9

CAPITOLUL 1 .

PROCESE DE FABRICAŢIE, PROCESE TEHNOLOGICE ŞIELEMENTELE LOR.

1.1 NOŢIUNI INTRODUCTIVE.Totalitatea activităţilor desf ăşurate de mijloacele de producţie şi a proceselor naturale care au loc în vederea transformărilor obiectelor muncii, activităţi organizate şiconduse de om reprezintă procesul tehnologic de fabricaţie (de producţie).

În vederea realizării produsului finit societăţile comerciale desf ăşoar ă două categorii de activităţi:

- activităţi de bază;- activităţi de deservire şi auxiliare.Prin activitate de bază se consider ă:- activitatea de control tehnic pe toate fazele de realizare a produsului;- activitatea legată de producerea de semifabricate;

- activitatea legată de prelucrarea semifabricatelor;- activităţile depuse pentru unirea pieselor definitiv prelucrate în vederea realizării produsului finit;

- activităţi de încercări, verificări, vopsiri, împachetări.Drept activităţi auxiliare avem:- activităţile legate de producerea şi distribuirea curentului electric, a aburului, a

aerului comprimat;- proiectarea, execuţia şi întreţinerea sculelor, dispozitivelor şi verificatoarelor;- întreţinerea dotărilor din societăţile comerciale, a utilajelor, clădirilor (a bunurilor

din inventar);- activitatea de depozitare;

- activitatea de transport intern.Procesul tehnologic reprezintă parte a procesului de fabricaţie care se refer ă lamodificarea formei, a dimensiunilor, a structurii materialului, la activităţile pentruformarea lanţurilor de dimensiuni în produsul finit.

Procesul tehnologic de prelucrare mecanică reprezintă modificarea succesivă aformei, a dimensiunilor, a asperităţilor de suprafaţă prin prelucrare mecanică.Prelucrarea mecanică poate fi executată astfel:- prin aşchiere;- prin rulare – deformare plastică la rece.



10

Mai poate exista un proces tehnologic secundar şi anume procesul tehnologic detratament termic care constă în modificarea proprietăţilor fizico-mecanice a reperelor prin modificarea structurii acestora.

Procesul tehnologic de asamblare (de montare) reprezintă parte a procesuluitehnologic care se ocupă cu aranjarea pieselor definitiv prelucrate într-o succesiune binestabilită, în vederea formării lanţurilor de dimensiuni care să asigure precizia înfuncţionare, deci condiţiile de funcţionare.

1.2.ELEMENTELE PROCESULUI TEHNOLOGIC.

Un proces tehnologic complex conţine următoarele elemente:o operaţia;o faza;o trecerea;o mânuirea;o mişcarea.

Prin operaţie se înţelege acea parte a procesului tehnologic care se refer ă la prelucrarea uneia sau mai multe suprafeţe ale piesei, cu una sau mai multe sculeaşchietoare, dintr-o singur ă sau mai multe aşezări ale piesei pe un anumit loc de muncă.

Exemple de operaţii, exemplu 1:- o piesă ce trebuie prelucrată dintr-o bar ă laminată, fig. 1.1.

- prelucrarea capetelor prin strunjire (suprafeţele A şi B);- ececutarea găurii de centrare;- prelucrarea tronsonului mare şi mic ce alcătuieşte reperul.

În fig.1.1 a, 1.1. b, şi 1.1 c sunt prezentate operaţiile necesare obţinerii reperuluidin fig.1.1

Fig.1.1. Schema de prelucrare a unei piese dintr-o bar ă laminată.



11

- dacă adaosul de prelucrare este mare atunci piesa se va executa dintr-un semifabricat

forjat sau matriţat.Exemplu 2.Pentru reperul din fig.1.2 trebuie prelucrate suprafeţele A,B,C,D.În condiţiile prelucr ării prin frezare, se prind mai multe piese în pachet în vederea

creşterii productivităţii prelucr ării. fig. 1.3.

Fig. 1.1. a. Schema de prelucrarea a suprafeţei A şi a găurii de centrare.

Fig.1.1. b. Schema de prelucrare a suprafeţei B şi a găurii de centrare.



12

Locul de muncă reprezintă acea parte din suprafaţa de producţie dotată cu tot ce este

necesar pentru modificarea formei semifabricatului în vederea obţinerii piesei.Faza reprezintă acea parte din operaţie care se execută cu una sau mai multe scule

aşchietoare, pe una sau mai multe suprafeţe ale piesei, la o singur ă aşezare a acesteia încadrul aceluiaş regim de aşchiere.Exemplu 3 (fig. 1.5.)

La o singur ă aşezare avem două faze:- prelucrarea suprafeţei A (a);- executarea găurii de centrare (b).

Fig. 1.1. c. Schema de prelucrare a suprafeţelor longitudinale.

Fig. 1.2. Reper ce necesită prelucrare prin frezare.



13

Trecerea reprezintă parte din fază sau operaţie care se realizează la o singur ă

deplasare a sculei în direcţia avansului, îndepărtându-se un anumit strat de material (fig.1.6). Recomandarea generală este ca pe fiecare suprafaţă să se efectueze o singur ă

deplasare a sculei aşchietoare. Atunci când rigiditatea sistemului tehnologic nu permite se poate efectua două sau mai multe treceri.

Mânuirea reprezintă activitatea pe care o desf ăşoar ă muncitorul în vedereaefectuării activităţii de bază sau a unor activităţi pregătitoare (exp. prinderea saudesprinderea piesei, pornirea maşinii unelte, etc.)

Mişcarea reprezintă parte din activitatea pe care o desf ăşoar ă operatorul care se poate măsura în timp (cea mai mică activitate).

Fig. 1.3. Schema prelucr ării prin frezare , în condiţiile fixării în pachet.

Fig. 1.4. Schema prelucr ării prin frezare a suprafeţei D cu aşezarea pe suprafaţa b.



14

Pentru o mai bună exemplificare a modului de defalcare a procesului tehnologic se propune fig.1.7.

Fig. 1.5. Fazele prelucr ării în cazul executării reperului din semifabricat forjat.

Fig. 1.6. Înlăturarea unui adaos de prelucrare în mai multe treceri.

P . t e h .

O p e ra tie

F a z a

T re c e reM a n u ire

M i s c a re

Fig. 1.7. Schema defalcării procesului tehnologic.



15

1.3.CARACTERIZAREA TIPURILOR DE PRODUCŢIE DIN PUNCT DEVEDERE TEHNOLOGIC.

Din punct de vedere tehnologic producţia se împarte în trei tipuri, astfel:• producţie individuală;• producţie de serie;• producţie de masă.

Aceste tipuri de producţie se pot caracteriza cu ajutorul următoarelor criterii:• 1 – volumul de producţie;• 2 – nomenclatura producţiei;• 3 – ciclul de fabricaţie;• 4 – maşini unelte necesare prelucr ării;• 5 – modul de amplasare a maşinilor unelte;

• 6 – productivitatea prelucr ării;• 7 – calificarea personalului muncitor;• 8 – gradul de detaliere a tehnologiei de prelucrare;• 9 – costul prelucr ării.

Pentru producţie individuală aceste criterii îmbracă următoarea formă:• nomenclatura este diversă, foarte variată;• programarea producţiei se face la cerere nu există un cilul de fabricaţie.

Repetarea în ciclul de fabricaţie a acelaşi produs este întâmplătoare;• volumul de producţie este redus uneori chiar o bucată;• maşini unelte universale care să ofere posibilitatea schimbării rapide a pieselor

diferite dimensional;

• maşinile unelte sunt aşezate pe tipuri de maşini;• productivitatea prelucr ării este foarte mică;• calificarea personalului muncitor este foarte înaltă pentru a avea capacitatea

tehnică pentru a stabili condiţiile de realizare a reperelor;• tehnologia de fabricaţie este sumar ă, se foloseşte ca document tehnologic fişa

tehnologică;• costul prelucr ării este foarte mare.

Pentru producţie de serie aceste criterii îmbracă următoarea formă;• volumul de producţie mare;• nomenclatura mult redusă;

• piesele se prelucrează în loturi – în serii;• maşinile unelte se reglează la începutul prelucr ării pentru întregul lot de piese;• producţia are un ciclul de fabricaţie bine stabilit;• maşinile unelte utilizate se deplasează spre maşini unelte automate;• maşinile unelte se pot aranja ca la producţia individuală sau aranjarea acestora

se mai poate face în ordinea operaţiilor necesare realizării produselor de bază;• întrucât numărul operaţiilor este mai mare decât a maşinilor unelte, atunci mai

multe operaţii se realizează pe aceeaşi maşină unealtă. Datorită acestui faptmuncitorii sunt cu categorii medii de pregătire;

• productivitatea mult mai mare faţă de producţia individuală;



16

• tehnologia de fabricaţie se desf ăşoar ă până la trecere întocmindu-se cadocument tehnologic planul de operaţie. Pentru fiecare operaţie există câte ofişă tehnologică care la urmă toate la un loc formează planul de operaţie pentru reperul respectiv. Complectarea acestuia se face prin înscrierea tuturor elementelor ce sunt necesare bunei desf ăşur ări a procesului de prelucrare cuîngroşarea suprafeţelor ce se prelucrează. Un exemplu de plan de operaţie este prezentat în fig.1.8.

Producţia de masă criteriile îmbracă următoarea formă;• volum foarte mare de producţie;• nomenclatura este extrem de redusă;• există un ciclul de fabricaţie bine stabilit;• maşinile unelte sunt maşini automate aranjate strict în ordinea succesiunii

operaţiilor necesare pentru reperul ce se execută formându-se liniile

tehnologice care pot fi: cu funcţionare intermitentă şi cu funcţionarecontinuă. Linia tehnologică se caracterizează de parametrul numit ritmulliniei tehnologice (R), definit ca raportul dintre fondul anual real de timp amaşinilor unelte din linia tehnologică (Far ) şi numărul de bucăţi repere (N).

R = Far / N [min. / buc.]La o linie tehnologică cu funcţionare intermitentă timpii efectivi de prelucrare

(Tei) de la fiecare maşină uneltă ce intr ă în alcătuirea acelei linii sunt diferiţi camărime şi de asemenea valoarea acestora difer ă de valoarea ritmului linieitehnologice:

Te1 ≠ Te2 ≠… ≠ R La o linie tehnologică cu funcţionare continuă timpii efectivi de prelucrare (Tei) de

la fiecare maşină unelată ce intr ă în alcătuirea acelei linii tehnologice sunt egali camărime şi egali cu valoarea ritmului liniei tehnologice:Te1 = Te2 =… = R

Pentru respectarea ritmului de fabricaţie se impune detalierea tehnologiei până lamânuire şi mişcare astfel să se poată asigura pentru maşinile unelte ce alcătuiesc liniatehnologică acelaşi timp efectiv.• calificarea muncitorilor este scăzută;• productivitatea prelucr ării este foarte mare;• costul prelucr ării este foarte mic.

Raportul dintre timpul efectiv (Tei) şi ritmul liniei tehnologice (R ) determină coeficientul de sericitate a operaţiei i (K si) :

Tei / R = K si dacă:K si ≤ 1 – producţie de masă;1 < K si ≤ 10 – producţie de serie mare;10 < K si ≤ 20 – producţie de serie mijlocie;K si > 20 – producţie de serie mică.



17

CAPITOLUL 2.

SEMIFABRICATE UTILIZATE ÎN CONSTRUCŢIA DE MAŞINI.

2. 1. ALEGEREA SEMIFABRICATELOR Alegerea unui anumit tip de semifabricat se realizează ţinând cont de următoarele

două tendinţe globale care se refer ă la:1. obţinerea de semifabricate cu forme îndepărtate decât cele ale piesei;2. obţinerea de semifabricate cu formă apropiată faţă de piesa ce urmează a fi

executată.1. Obţinerea de semifabricate cu forme îndepărtate decât cele ale piesei. Această tendinţă prezintă unele avantaje şi dezavantaje astfel:Avantaje:

- costul scăzut a semifabricatului

Dezavantaje:- în procesul de aşchiere consum ridicat de scule, material, energie electrică etc.- productivitate scăzută.Tendinţa este spre această categorie de semifabricate în Statele Unite unde momentan

nu se pune problema consumului de material, energie, etc. 2. Obţinerea de semifabricate cu formă apropiată faţă de piesa ce urmează a fiexecutată. Această tendinţă prezintă unele avantaje şi dezavantaje astfel:Dezavantaje:

- costul ridicat a semifabricatuluiAvantaje:

- în procesul de aşchiere consum redus de scule, material, energie electrică etc.

-

productivitate ridicată Tendinţa este spre această categorie de semifabricate. De asemeni legat de forma şitipul solicitării sunt unele recomandări la alegerea semifabricatului astfel:

a) piesele cu formă complicată care nu sunt solicitate la întindere şi încovoiere serealizează din fonte prin turnare;

b) piesele cu formă complicată care suportă sarcini mari cu toate tipurile de solicitărisă se realizeze din oţeluri fie prin turnare, fie prin forjare şi matriţare;

c) piesele cu forme relativ simple cu solicitări medii se pot executa din semifabricatelaminate atunci când diferenţa dintre tronsonul cu diametru maxim şi cel cudiametru minimnu depăşească 20-30 mm.



18

d) piese cu dimensiuni reduse din materiale neferoase pot să folosescă semifabricateturnate dar şi laminate;

Decizia asupra alegerii semifabricatului o dă costul. Atunci când o piesă se poaterealiza din mai multe semifabricate echivalente din punct de vedere tehnic, alegerea seface din punct de vedere a costului.

Deoarece prima operaţie de aşchiere difer ă ca şi cost de la un semifabricat la altul, pentru aceasta, în costul semifabricatului se introduce şi preţul primei operaţii dedegroşare.

2.2. STABILIREA COSTULUI SEMIFABRICATULUICostul semifabricatului laminat:

=l C costul materialului + costul primei opera ţ iei de degro şare

lei R

s N P g C t l l

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡ +⋅+⋅=100

11 în care,

g – greutatea; P l – preţul/ kg; N t1 – norma de timp care se refer ă la prima operaţie de degroşare; s – retribuţia tarifar ă lunar ă a muncitorului care execută operaţia; R – regia secţiei (cheltuielile generale ale secţiei);

Costul semifabricatului forjat:

= f C costul materialului + costul opera ţ iei de forjare +costul primei opera ţ ii dedegro şare

lei R

s N R

s N P g C t f

f tf l f f ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ +⋅+⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+⋅+⋅=

1001

1001 2

Dacă costurile sunt egale se prefer ă semifabricatului forjat (există posibilitatea orientăriifibrajului).

Costul semifabricatului matriţat:=mC costul materialului + costul opera ţ iei de matri ţ are + cost scul ă + costul primei

opera ţ iei de degro şare.

lei R

s N N

C R s N P g C t

matri ţ at f

mtml mm ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ +⋅++⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+⋅++=

1001

1001 3 în care,

Cmatriţei – costul matriţei; N – numărul de piese ce pot fi executate;

Costul semifabricatului turnat:

lei R

s N N

C R s N P g C t

eluluit t tt lichid lichid t ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ +⋅++⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+⋅+⋅=

1001

1001 4

1

mod în care,

Costul materialului

Costul primei opera ţ ieide degro şare



19

lichid lichid P g ⋅ – costul materialului;

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡ +⋅100

1 t t tt

R s N – costul operaţiei de turnare;

2.3.OPERAŢII DE PREGĂTIRE A SEMIFABRICATELOR

Aceste operaţii difer ă de la o metodă de obţinere a semifabricatului la alta.Operaţiile de pregătire pentru semifabricate laminate sunt:

1. debitare;2. îndreptare;3. cojire.

1. Debitarea

- se impune când laminatul are diamensiunile mai mari decât a piesei;- se poate face pentru obţinerea unei piese sau pentru obţinerea mai multor piese;- se poate executa prin:

aşchiere forfecare oxiacetilenic electric

Debitarea pe fer ă str ău rectiliniu alternativ:

- se caracterizează prin productivitate medie;- rugozitate relativ mare;

- precizie scăzută la lungime (înclinare a suprefeţei debitate);- consum relativ redus de aşchii (lăţimea tăieturii 0,8÷1 mm);

pe fer ă str ău circular:- productivitate ridicată;- precizie medie;- rugozitate scăzută;- consum mediu de material sub formă de aşchii (lăţimea tăieturii

4÷8 mm);

prin ghilotinare:

- productivitate ridicată;- precizie scăzută;- rugozitate mare;- consum redus de material sub formă de aşchii;

prin forfecare de precizie (fig. 2.1.):- procedeu cercetat în ţar ă la Universitatea din Braşov;

În esenţă, semifabricatul, în acest caz este prins în două menghine ale căror bacuricreează în semifabricat tensiuni având valori apropiate de limita la curgere. Ulterior, una



20

dintre menghine se deplasează cu joc mic una faţă de alta rezultând o forfecare în condiţii particulare astfel:

• precizie ridicată (0,05 mm).• productivitate mare;• rugozitate foarte scăzută m Ra μ 8,0= ;

• f ăr ă consum de material sub formă de aşchii.Este necesar însă un echipament specializat, uneori adaptabil pe prese obişnuite. De

asemenea, for ţele mari limitează aplicarea procedeului pentru semifabricate cu d > 40÷50mm.

Debitarea cu flacăr ă oxigaz şi cea cu arc electric:- productivitate scăzută;- precizie grosolană (±1,5 mm);- rugozitate mare;- strat modificat de grosime relativ mare;

Se utilizează atunci când nu există un alt echipament pentru semifabricate cu diametrumare. Debitarea cu disc abraziv:

- productivitate ridicată;

- precizie bună;- rugozitate scăzută;- consum relativ ridicat de material;- degajarea prafului abraziv, în lipsa unor măsuri de ventilaţie

este dăunătoare sănătăţii; Debitarea pe strung:

- productivitatea medie;- rugozitate mare;- precizie medie;

Fig. 2.1. Schema forfecării de precizie.



21

- consum relativ ridicat de material sub formă de aşchii (2±8mm);

Debitarea prin procedee neconven ţ ionale (anodo-mecanică ):- electroeroziune;- eroziune electrochimică, etc.;- s-a r ăspândit relativ puţin, ea aplicându-se pentru materiale din

semifabricate dure; Debitarea cu plasmă:

- se foloseşte pentru semifabricate sub formă de tablă;În comparaţie cu debitarea cu oxigaz- permite obţinerea unei precizii mai ridicate;- rugozităţi mai scăzute;- productivităţi mai mari;

2. Îndreptarea semifabricatelorAre drept scop aducerea curburii de la valori de 5 µm/ mm la 0,1 – 0,2 µm/ mm.

Pentru îndreptare pot fi folosite strunguri (îndreptare între vârfuri), prese, maşini deîndreptat şi retezat, maşini de îndreptat şi calibrat. În acest ultim caz este vorba despretrecerea semifabricatului printr-un şir de perechi de role de formă hiperboloidală obţinându-se m Ra μ 8,0≈ (fig. 2.2.)

3. CojireaSe execută în scopul îndepărtării stratului degradat de la laminare.Poate fi

realizată pe maşini specializate dispunând de un cap portsculă rotitor.

Pregătirea semifabricatelor turnate. Presupune parcurgerea următoarele operaţii:a) tăierea maselotelor şi a reţelelor de turnare se efectuează cu flacăr ă oxigaz şi prin

rupere la materialul casant (fontă);

Fig. 2.2. Schema îndreptării semifabricatului.



22

b) îndreptarea bavurilor (ajustare) se realizează la polizoare fixe, pentru piese cudimensiuni mici şi medii, şi la polizoare portative, pentru piese cu dimensiunimari;

c) cur ăţirea semifabricatelor turnate poate fi realizată manual cu ajutorul unor periide sârmă sau mecanic, apelând la tobuire, sablare cu nisip sau cu alice.

Pregătirea semifabricatelor matriţate. Presupune următoarele tipuri de operaţii:1. cur ăţire:

- realizată prin tobuire, sablare;- în cadrul acestor operaţii au loc şi înlăturarea bavurilor;

2. debavurare:- realizată cu ajutorul matriţelor speciale de debavurat;

3. decapare (cur ăţire de ţunder, oxizi):- realizată pe cale chimică cu ajutorul unor soluţii acide;

4. îndreptare:- folosind mijloace adecvate (uneori chiar aceeaşi matriţă în care

s-a obţinut semifabricatul);5. tratament termic:

- vizând îmbunătăţirea prelucrabilităţii prin aşchiere, reducereatensiunii interne;



23

CAPITOLUL 3.

TEHNOLOGICITATEA DE FABRICAŢIE

3.1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE.Prin asigurarea unei tehnologicităţi ridicate a construcţiei piesei se înţelege

elaborarea soluţiilor constructiv funcţionale în aşa fel încât să fie satisf ăcute în măsur ă maximală cerinţele de natur ă tehnico-economică, echipamentul să fie realizat cu consumminim de muncă materializată şi să fie îndeplinite cerinţele de natur ă socială.

Cele două aspecte ale tehnologicităţii construirii unie piese sunt: tehnologicitatea de fabricaţie, referitoare la acele elemente care asigur ă o

fabricare în condiţii cât mai simple; tehnologicitatea de exploatare, ale căror cerinţe urmăresc o exploatare cât mai

uşoar ă, o durabilitate cât mai mare a piesei, efectuare operaţiilor cât mai

comod;Asigurarea unei tehnologicităţi cât mai ridicate implică îndeplinirea unor cerinţecu caracter constructiv (schemă cât mai simplă, materiale cât mai ieftine, etc.), tehnologic (productivitate cât mai mare a prelucr ării piesei, cost cât mai scăzut, durată de asimilareminimă), de exploatare.

Factorii care determină tehnologiile de fabrica ţ ie sunt:1. prelucrabilitatea materialului;2. forma piesei;3. existenţa unor elemente ale piesei care să poată fi folosite drept baze de măsurare,

baze de aşezare, baze de fixare;4. prescrierea raţională a preciziei şi rugozităţii suprafeţei;

5.

gradul de unificare;1. Prelucrabilitatea materialului se înţelege capacitatea unui material de a suporta prelucr ări printr-un anumit procedeu în condiţii cât mai simple pentru producător:

- cu productivitate cât mai ridicată;- cu uzuri minime ale sculei;- cu consum minim de energie;- cu obţinerea prin prelucrare a unei rugozităţi cât mai scăzute, etc.Pentru evaluarea prelucrabilităţii au fost puse la punct procedee specifice fiecărui tip

de prelucr ări valorile indicate de prelucrabilitate ridicată prin aceste procedee suntdependente de proprietăţile fizico-mecanice structurale ale materialului în cauză, dar şi de



24

ansamblul în care au loc încercările experimentale. În unele situaţii se poate îmbunătăţi prelucrabilitatea mterialului prin:

- tratamente termice;- modificarea parametrilor sculei sau ai regimului de aşchiere;- modificarea compoziţiei chimice a materialului piesei;- folosirea unor mijloace suplimentare (de exemplu, la strunjirea cilindrilor din

fontă dur ă, poate fi folosită încălzirea materialului cu ajutorul plasmei);

2. Forma piesei. Se impune ca piesa să aivă o astfel de formă încât suprafeţele necesar afi prelucrate să fie cât mai accesibile sculelor, să fie cât mai simpe, să permită ieşirealiber ă a sculelor.

În fig. 3.1.a existenţa gulerului reduce tehnologicitatea la obţinereasemifabricatului laminat fiind necesar ă îndepărtarea unui adaos mare de prelucrare.Îmbunătăţire există dacă nu apar for ţe mari prin folosirea unui inel fixat cu ajutorul unuişurub pe faţa cilindrică a arborelui. Dacă este necesar ă preluarea unor for ţe mari într-unsingur sens, poate fi folosită varianta din fig.3.1.c. cu umăr mic.

Pentru piesa din fig.3.2, mai tehnologică este varianta a., datorită posibilităţii deieşire liber ă la prelucrarea suprafeţei conice. Realizarea unei găuri într-o suprafaţă

cilindrică este dificil de obţinut, din acest punct de vedere varianta fig.3.3.a. este maitehnologică.

Canalul de pană corespunde piesei din fig.3.4.cea mai puţin tehnologică fiind .b.,care permite prelucrarea cu ajutorul unei freze deget o anumită îmbunătăţire atehnologicităţii corespunde varianta.a, dar cea mai tehnologică este varianta .c., cu posibilitatea prelucr ării cu freză disc.

Fig. 3.1. Variante de guler plasate pe un tronson.



25

Fig. 3.2. Mod de amplasare a unei suprafeţe conice.

Fig. 3.3. Mod de realizare a unei găuri într-o suprafaţă cilindrică.

Fig. 3.4. Variante de plasare a canalului de pană.



26

4.Influenţa preciziei şi a rugozităţii suprefeţelor prelucrate prin aşchiere asupratehnologicităţii

Influenţa preciziei şi a rugozităţii suprafeţelor prelucrate prin aşchiere asupratehnologicităţii se urmăreşte:

- prin precizia dimensională;- precizie de formă;- formei şi poziţiei relative a suprafeţelor.Legătura între cost şi precizie este reprezentată în fig. 3.5 astfel:

S-au stabilit monograme cu ajutorul cărora se determină precizia impusă suprafeţei de prelucrat fie operaţia tehnologică cu ajutorul căreia se obţine precizia dorită.

Fig. 3.5. Modul de variaţie a costului prelucr ării funcţie de precizia de prelucrare.

Fig. 3.6. Legătura înter precizie şi diametrul pentru diferite operaţii de prelucrare.



27

Se poate impune precizia şi cunoscând dimensiunea. se stabileşte metoda care asigur ă această precizie sau invers.

uiT STAS

⋅=

T – toleranţa;i – mărimea unităţii de toleranţă;u – numărul unităţilor de toleranţă;

α tg d T ⋅= 3

Din punct de vedere a preciziei de prelucrare există trei tipuri de suprafeţe:1. suprafe ţ e f ăr ă rol func ţ ionar

- nu sunt impuse condiţii severe de precizie;- se execută în precizia corespunzătoare conform STAS pentru dimensionarea

suprafeţelor libere (STAS cu precizii corespunzător suprafeţelor libere);2. suprafe ţ e folosite ca baze tehnologice

- se folosesc pentru aşezarea pieselor în vederea prelucr ării;- se execută în treptele de precizie 8-11;

3. suprafe ţ e cu rol func ţ ionar cunoscut, cunoscându-se condi ţ iile în care lucrează şi stabilindu-se clasele de precizie 5-8

- cu cât condiţiile sunt mai severe, cu atât munca pentru execuţia piesei este maimare;

Din punctul de vedere a rugozităţii de suprafaţă, suprafeţele sunt:1. suprafe ţ e libere f ăr ă rol func ţ ionar , care nu au condiţii de rugozitate în afar ă de

suprafeţele decorative;2. suprafe ţ e cu rol func ţ ionar , la care rugozitatea se stabileşte în funcţie de contactul

dintre suprafeţe. La suprafeţele cu contact fix m Ra μ 3,66,1 ÷= .Suprafeţe cu contact

mobil m Ra μ 6,1012,0 ÷=

Se recomandă să se găsească căi pentru stabilirea rugozităţii optime.

5. Gradul de unificare şi standardizare a producţiei. Soluţia este cu atât maitehnologică cu cât numărul reperelor standard este mai mare;

- se determină un ceoficient al gradului de standard N

nq = unde n- număr de

repere standardizate şi N- număr total de repere.

3.2.POSIBILITĂŢI DE APRECIERE A TEHNOLOGICITĂŢII CONSTRUCŢIEI

Tehnologicitatea construcţiei se poate aprecia folosind indici de comparaţie. Atuncicând se compar ă produse cu aceleaşi condiţii tehnice se folosesc indici de comara ţ ie.absolu ţ i, iar atunci când se compar ă produse cu condiţii tehnice diferite se folosesc indicide compara ţ ie relativi.a) indici absolu ţ i

- masa brută ( b M );

i



28

- masa netă ( n M );

- coeficientul de utilizare a materialuluib

n

M

M =γ (0,8%);

- coeficientul de stand al produsului q ;

- volumul total de muncă [ ]oret T ;

- costul [ ]leiC ;

b) indici relativi- puterea instalată;- masa netă la lăţimea mesei de lucru;

- masa netă la puterea instalată N

M M n

nN = ;

- masa netă la înălţimea vârfurilor H

M M n

nH = ;

- masa netă la valoarea de aşchiiQ

M M n

nQ = ;

- costul produsului raportat la putere N

C C N = , etc.



29

CAPITOLUL 4.

PRECIZIA PRELUCR ĂRII MECANICE PRIN AŞCHIERE

4.1. PRECIZIA PRELUCR ĂRII:O piesă este precisă atunci când se aseamănă cu desenul de execuţie sau modelul,

din punct de vedere al dimensiunilor, a formelor şi a poziţiilor reciproce.Precizia se stabileşte prin eroarea de prelucrare ce reprezintă abaterea de la

dimensiunea nominală dar care nu depăşeşte câmpul de toleranţă stabilit. Dacă osuprafaţă are următoarele dimensiuni nominale:Ø 04,0

01,045+− atunci toleranţa mm05,0=T

Dacă în urma prelucr ării se obţine o dimensiune nominală de Ø 45,038 atunci eroarea de prelucrare este 0,038 = T ε

Precizia de prelucrare se analizează în funcţie de etapa în care se află produsul astfel: în etapa de proiectare:

- precizie func ţ ional ă, este aceea care trebuie stabilită de proiectant încorelaţie cu condiţiile de funcţionare a piesei

în faza de execuţie:- precizie tehnologică, este aceea pe care executantul trebuie să o asigure. În

acest scop trebuie să cunoască limitele tuturor mijloacelor de prelucrare;- precizie economică medie, se apreciază precizia economică la diferite

metode de prelucrare. Există tabele, dar acestea sunt f ăcute pentru condiţiinormale de exploatare, deci f ăr ă efor suplimentar. Are caracter relativ,difer ă de la o fabrică la alta în funcţie de condiţiile acestora.

4.1.1 Analiza preciziei prin metode statistice matematice

Se pleacă de la premiza că:( )∑ = totalăT primare ε ε

Din punct de vedere statistic, erorile care intervin în formarea T ε de prelucrare seclasifică ţinând seama de frecvenţa sa de apariţie, de variaţia mărimii şi sensului înurmătoarele:

1. erori sistematice constante



30

- sunt acelea care au frecvenţă de apariţie constantă, cu mărime şi sensconstant;

- sunt provocate de inexactitatea de execuţie a sistemului tehnologic, degradul de uzur ă şi de reglarea sistemului tehnologic la dimensiunea dorită;

2. erori sistematice legice, acţionează periodic sau continuu şi pot fi provocate de: - temperatura din zona de aşchiere, care acţionează periodic;- uzura sculei aşchietore care acţionează periodic şi progresiv;

3. erori întâmpl ătoare, apar ca urmare a acţiunii unor factori f ăr ă să existe vreunulcu acţiune mai accentuată; Aceste erori pot fi determinate ca mărime şi sens mai ales pe bază experimentală

şi trasându-se nişte curbe, după care determinându-se legea de distribuţie. De obicei,acestea se manifestă după legea distribuţiei normale (Gauss).

4.1.2. Repartiţia empirică şi parametrii eiRepartiţie empirică se consider ă aceea care rezultă în urma efectuării unor

măsur ători practice.Se definesc următorii parametri:

w – câmp de împr ăştiere ce reprezintă interval în care se găsesc valorilecaracteristicii urmărite;Fiecărui interval de dimensiuni îi corespunde un număr de exemplare numit

frecven ţ a absolut ă - a f a caracteristicii urmărite.

1 N

f fr a= ;

N – numărul total;

fr – frecvenţa relativă; fc – frecvenţa cumulată

Repartiţia aceasta empirică se poate aprecia întocmindu-se diagrama de frecvenţă sub formă de:

- histograme de frecvenţă;- poligoane de frecvenţă

Întocmirea histogramei frecvenţelor presupune parcurgerea următorilor paşi:- se stabileşte caracteristica urmărită x;- se supune prelucr ării lotul de piese N = 100 buc;- după prelucrare se măsoar ă caracterica urmărită cu un instrument de

măsur ă cu precizie corespunzătoare;- după măsurare se orodnează crescător sau descrescător valorile obţinute ;45,04, 44,99- se determină câmpul de împr ăştiere w;- se împarte câmpul de împr ăştiere într-un număr de intervale n calculându-se cu relaţia

205nsau ±== N n mm03,099,4404,45minmax =−=−= x xw

x – caracteristica;n = 10, pentru cazul nostru



31

- se determină limitele fiecărui subinterval cunoscându-se mărimea

subintervalului mm005,0

10

05,0===

n

wϖ

- se repartizează pe fiecare subinterval şi se stabileşte frecvenţa pe fiecareinterval a caracteristicii urmărite x.

Întocmirea poligonului de frecvenţă. Se procedează la fel ca la întocmirea

histogramei frecvenţelor, cu deosebirea că aici trebuie stabilit mijlocul intervalelor şi seuneşte aceste puncte ca în fig. 4.2.

Fig. 4.1. Histograma caracteristicii urmărite x funcţie de frecvenţa absolută.

Fig.4.2. Poligonul frecvenţelor.



32

4.1.3. Parametrii repartiţiei empirice. Aceşti parametrii sunt clasificaţi în două grupeastfel:

1. parametrii de tendin ţă:

- Media aritmetică:n

x

x

n

ii∑

== 1 ;

- Mediana şirului de date (se defineşte ca fiind valoarea din şirul de datecare are proprietatea că frecvenţele mai mici decât ea să fie egale cufrecvenţele mai mari decât ea);

Pentru şirurile impare:2

1+= n x

M ;

Pentru şirurile pare: 2

122+

+

=

nn x x

M ; (1, 2, 3 / 4, 5, 6)- Modul M 0 valoarea din şirul de date cu frecvenţa absolută maximă.

- Valoarea centrală a valorilor de date2

minmax x x xc

+= ;

2. parametrii de împr ăştiere;- Câmpul de împr ăştiere: minmax x xw −= ;

- Abaterea medie pătratică ( )T s - parametru cu care se determină preciziacaracteristicii urmărite;Dacă numărul de piese prelucrate sau măsurate n > 25, atunci:

( )n

M xn s

k

i xii i∑= −

= 1

2

; k – numărul de intervale

i x M – reprezintă unul dintre parametrii de

tendinţă – centrul de grupare a abaterilor;Dacă numărul de piese prelucrate sau măsurate n < 25, atunci:

( )

11

2

−

−=

∑=

n

M xn

s

k

i xii i

;

- Dispersia şirului de date se determină ca fiind pătratul mediei pătratice:2 s ;

- Coeficientul de variaţie a şirului de date: x

scV = ;

- Coeficientul de asimetrie arată că distribuţia este asimetrică:

( )3

1

3

sn

M xn

A

k

i xii

s

I

⋅

−=∑= ;

Dacă s A < 0 - asimetrie deplasată spre stânga;



33

Dacă s A > 0 - asimetrie deplasată spre dreapta;

-

Excesul şirurilor de date E arată dacă valoarea maximă. A câmpului deîmpr ăştiere este mai înaltă sau mai joasă decât valoare maximă a unei

distribuţii echivalentă cu ea:;( )

34

4

−⋅

−=∑

sn

M xn E i xii

4.1.4. Repartiţia normală (teoretică)Atunci când în timpul prelucr ării lotului de piese intervin factori cu acţiune

uniformă, f ăr ă a exista cu acţiune hotărâtoare conduc la distribuirea caracteristicii după legea normală de distribuţie.

După această lege, avem expresia frecvenţei repartiţiei normale:

( )( )

2

2

2

2

1σ

π σ

i xi M x

e x f −

−

= ;

În fig.4.5. este repreuentată repartiţia normală caracterizată de următoarele

elemente: - centrul de grupare a abaterilor M(x) împarte curba în două păr ţi egale;- tinde asimptotic la axa absciselor;- prezintă puncte de inflexiune la distanţa σ faţă de centrul de grupare a

abaterii.

Dacă se consider ă că integrala cuprinsă între curba de repartiţie şi axa absciselor este egală cu unitatea, atunci or ce integrare între alte limite stabileşte probabilitatea cavaloarea caracteristicii să se găsească în acel interval.

( ) x F – funcţia de distribuţie;

f

x

x

E>0

distributie echivalenta

E<0

E<0

Fig. 4.3. Reprezentarea unei distribuţii şi evidenţierea distribuţiei echivalente.



34

( ) ( )( )

x

M x

d e x x P x F i xi

∫∞+

∞−

−−

=≤=2

2

21

2

1σ

π σ ;

S-a f ăcut o schimbare de variabilă:

σ x M x

z−

= - se transformă funcţia de distribuţie normală într-

o funcţie normală normată;

( ) z

Z

d e z F ⋅=

∫

∞+

∞−

−σ

π σ

2

2

2

1;

( ) z

z z

z

z

d ed e z f ∫∫−

∞−

−+=

0

20

2

22

2

1

2

1

π π ;

4.1.5.Criterii pentru stabilirea normalităţii repartiţiei empirice

Pentru stabilirea normalităţii repartiţiei empirice se folosesc următoarele criterii:1. Reţeaua de probabilitate;2. Histograma repartiţiei empirice;

3. Abaterea medie pătratică relativă;4. Coeficientul dispersiei relative;5. Criteriul χ 2

1. Re ţ eaua de probabilitate se întocmeşte într-un sistem de axe semilogaritmice- în ordonată logaritmul frecvenţei cumulate absolute lnfca - în abcisă caracteristica urmărită x

Dacă punctele repartiţiei empirice se distribuie după o dreaptă numită dreapta luiHenry, atunci distribuţia este normală fig. 4.5.

f

xM(x)

σσ

x

Fig. 4.4. Repartiţia normală.



35

2. Histograma reparti ţ iei empirice.

Repartiţia empirică este normală dacă îndeplineşte simultan următoarele condiţii:- histograma prezintă un singur maxim- câmpul de împr ăştiere w = 6T

3. Abaterea medie pătratică relativă

2

wτ

λ = ;

31

2

6 == τ τ λ n ;

Repartiţia empirică este normală dacă 3

1=λ ;

4. Coeficientul dispersiei relative:

normaleeidistributia patraticamedie

empiriceirepartitiea patraticamedie

abaterea

abaterea K

n

e ⋅=λ

λ ;

e K λ 3= ;

Repartiţia empirică este normală dacă K = 1

4.2. DETERMINAREA PRECIZIEI DE PRELUCRARE CU AJUTORULDIAGRAMELOR

4.2.1 Cu ajutorul diagramelor de frecvenţă - pe histograme;- pe poligoane;

Dacă câmpul de împr ăştiere este egal cu σ 6 , atunci în interval se găsesc 99,73%din piese

x

ln f c

Henry

Fig. 4.5. Graficul reţelei de probabilitate.



36

zw

=σ

, stabileşte procentul de apariţie în orice interval;

3± z : 99,73%1,1±= z : 75%7,0±= z : 50%3,0±= z 25%

w<T sau w>T , poate fi în funcţie de toleranţă.

În cazul în care w<T , poate exista situaţia în care un număr de caracteristici nu estecorespunzător, în funcţie de poziţia centrului de grupare al abaterii;

În cazul în care w>T , există sigur un procent de piese necorespunzătoare. Cel mai mic procent de piese necorespunzătoare se înregistrează atunci când poziţia centrului degrupare a abaterilor corespunde cu mijlocul câmpului de toleranţă prescris.

D m a x

D m e d

Dmin

w

T

pie se ce nu suntcorespunzatoare

Fig. 4.6. Simbolizarea situaţiei când w<T, dar centrul de grupare a abaterilor nu corespundecu mijlocul cîmpului de toleranţă, existând piese necorespunzătoare.

w

T

piese ce nu suntcorespunzatoarecorespunzatoare

piese ce nu sunt

Fig. 4.7. Simbolizarea situaţiei când w >T, dar centrul de grupare a abaterilor corespunde cumijlocul cîmpului de toleranţă, existând cu certitidine piese necorespunzătoare.



37

4.2.2. Cu ajutorul diagramelor prin puncte

Această variantă încearcă să elimine următoarele dezavantaje ale primei variante:- se întocmeşte după ce lotul s-a prelucrat, deci are numai rol de constatare şi nu

poate interveni asupra preciziei de prelucrare;- concluziile descrise sunt valabile numai asupra lotului studiat.Se realizează o diagramă astfel:- în ordonată se scrie parametrul care se urmăreşte;- în abscisă, în cazul producţiei individuale, numărul de ordine al pieselor - în ordinea prelucr ării se măsoar ă caracteristica urmărită şi se amplasează pe

diagramă;- urmărind deplasarea acestor puncte pe diagramă, un specialist poate pronunţa

cauza acestor deplasări;În cazul producţiei de masă, se stabilesc intervale de timp între două măsur ători

ale pieselor;

numarul de ordinea pieselor

D,x, M, w

1 2 3 4

D m a x

D m i n

Fig. 4.8. Determinarea preciziei de prelucrare în cadrul producţiei individuale.

D,x, M, w

D m a x

D m i n

timp7 730

8 830

Fig. 4.9. Determinarea preciziei de prelucrare în cadrul producţiei de masă.



38

- se măsoar ă 5-10 piese pentru intervalul respectiv dar acest lucru este greoi deaceea se calculează media celor 5-10 piese măsurate trecându-se un singur punct pe grafic;

4.3.FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ PRECIZIA DE PRELUCRAREMECANICĂ PRIN AŞCHIERE.

Dacă pe desenul de execuţie a unui reper o anumită suprafaţă are o dimensiunenominală de 37± 0.03, în momentul prelucr ării se obţine o valoare de 37,025, atuncivaloarea 025,0=T ε , reprezintă eroare totală se prelucrare care este alcătuită din aşa-numitele erori primare.

Deci, care sunt aceste erori primare:

T ε este influenţată de următorii factori ce se grupează astfel:1. proces de lucru:- există erori teoretice de prelucrare;- erori de instalare;

2. condiţiile de stare a sistemului tehnologic- erori ale inexactităţii de execuţie a sistemului tehnologic;- erori datorate gradului de uzur ă a sistemului tehnologic;- erori de reglare la dimensiunea de lucru a sistemului tehnologic;

3. condiţiile de lucru:- erori provocate de elasticitatea (rigiditatea) sistemului tehnologic;- erori provocate de deformaţiile termice;

- erori provocate de vibraţii.

4.3.1 Erori teoretice de prelucrareApar atunci când, în mod intenţionat, în locul schemei teoretice de lucru se

foloseşte o schemă aproximativă Se poate folosi o asemenea schemă atunci când eroareaintrodusă împreună cu toate celelalte nu depăşeşte toleranţa la dimensiunea suprafeţei prelucrate.

Folosirea acestei scheme simplifică foarte mult procesul tehnologic şi deci sereduce costul prelucr ării.Exemple-Prelucrarea roţilor dinţate.

Metodele de prelucrare datorită angajării sculei în mod progresiv în material, produce omodificare. De aici apare un profil discontinuu care este înf ăşur ătoarea profiluluievolventic (fig. 4.10 a).

La prelucrarea roţilor dinţate prin copiere profilul dintelui este corect realizat cândnumărul de dinţi ai frezei este egal cu numărul de dinţi ai roţii dinţate prelucrate r f z z =

(fig. 4.10. b)Dar acest lucru ar presupune ca pentru fiecare modul şi număr de dinţi să avem o freză.Din această necesitate au apărut frezele melc modul.



39

4.3.2. Erori de instalareÎn vederea prelucr ării prin aşchiere, piesele şi semifabricatele mai întâi se aşează şi se

orienteză faţă de tăişul sculei aşchietoare pe masa maşinii sau în dispozitiv, după care sefixează pe maşină. Această activitate se numeşte instalare. Pentru a determina sau astabili poziţia corectă se folosesc anumite suprafeţe, linii sau puncte drept baze. Aceste baze sunt de patru categorii:

1. baze constructive;2. baze tehnologice;3. baze de măsurare;4. baze de asamblare.Suprafeţele, liniile sau punctele care se folosesc pentru calculul de dimensionare se

constituie în bazele constructive ale piesei. Suprafeţele, liniile sau punct folosite pentruorientarea piesei în vederea asigur ării poziţiei concrete între suprafeţele de prelucrat şităiş se numesc baze tehnologice.

Suprafeţele, liniile sau punctele folosite pentru a determina poziţia suprafeţei prelucrate se numesc baze de măsurare.

Suprafeţele, liniile sau punctele care se folosesc pentru determinarea poziţiei altor piese ale produsului sunt bazele teoretice de montare asamblare.

Bazele tehnologice

Un corp solid rigid este determinat de şase grade de libertate (fig. 4.11). Suprafaţa prin intermediul căreia îi sunt preluate piesei trei grade de libertate care de obicei segăseşte în planul xoy se numeşte suprafa ţă de a şezare sau bază tehnologică de a şezare.

Suprafaţa căreia i se preia piesei două grade de libertate şi care se găseşte deobicei într-un plan perpendicular pe xoy se numeşte bază tehnologică de ghidare. Cel de-al şaselea grad de libertate preluat se realizează de bază tehnologică de reazem.

a) b)

Fig. 4.10. Apariţia erorilor teoretice de prelucare: a) în cazul prelucr ării prin angrenare; b) încazul prelucr ării prin copiere.



40

Nu întotdeauna trebuie folosite toate bazele tehnologice (fig. 4.12). În vederea

prelucr ării, după stabilirea poziţiei corecte a suprafeţei de prelucrat faţă de tăişulsuprafeţei aşchietoare, semifabricatul trebuie să fie fixat. În acest caz se folosesc for ţe defixare. Se preiau gradele de libertate.

x

z

y

O

baza tehnologicade asezare

b a z a

t e h n

o l o g i c

a

d e g h i d a

r e

baza tehnologica

de reazem

Fig. 4.11. Simbolizarea celor trei tipuri de baze tehnologice.

x

z

yS1

S2

yS1

S2

z

x

S3

yS1

S2

z

x

S3

a) b) c)

Fig. 4.12. Moduri de utilizare a diferitelor baze tehnologice: a) utilizarea bazei tehnologice deaşezare în cazul frezării unei suprafeţe plane; b) utilizarea bazei thnologice de aşezare şi deghidare în cazul frezării a două suprafeţe în format „L”; c) utilizarea bazei tehnologice deaşezare, a bazei tehnologice de ghidare şi a bazei tehnologice de reazem în cazul frezării uneisuprafeţe complexe.



41

Bazele de măsurare- are poziţia determinată prin cota H faţă de generatoarea A care este bază de

măsurare;- se poate determina şi faţă de intersecţia axelor cu cota H1;

4.3.3. Precizia orientării şi formarea erorii de orientare

Precizia orientării semifabricatului depinde de:- precizia schemei cinematice a dispozitiviului folosit;- precizia de execuţie a dispozitivului;- precizia schemei de orientare folosită.

1. Precizia schemei cinematice influenţează precizia orientării prin erori teoretice atuncicând în locul schemei teoretice se foloseşte una aproximativă;

2. Precizia de execuţie a dispozitivului este de obicei cunoscută fiind dată în carteadispozitivului.

Aceste erori se cunosc prin măsur ători şi se pot fi înlăturate prin reglajul sistemuluitehnologic.3. Schema de orientare influenţează precizia ca eroare a schemei de orientare şi se

determină ca diferenţială totală exactă a vectorului de legătur ă dintre baza tehnologică de aşezare şi cea de măsurare, vector proiectat pe direcţia dimensiunii de obţinut. Ea poate introduce eroarea de orientare.

M N

HL=const.

A

C

Fig. 4.13. Baze de măsurare



42

A – bază de măsurare;M şi N sunt baze de aşezare.Cota H stabileşte generatoarea A drept bază de măsurare şi atunci există aici un vector vdeci există o eroare eroare de orientare 0ε .

Pentru ca eroarea de orientare totală să fie cât mai mică trebuie să se folosească aceleaşi suprafeţe, linii sau puncte ca baze tehnologice de aşezare şi ca baze de măsurare.De asemeni trebuie să se stabilească o relaţie de forma:

admisibil ăreal ă oo ε ε ≤

4.3.3.1 Calculul erorii de orientare admisibilă admisibil ă0ε :

Eroarea de oprientare admisibilă se determină din condiţia ca eroarea totală să fiemai mică decât toleranţa prescrisă suprafeţei respective.

T T ≤ε

Pentru a determina eroarea de orientare admisibilă admisibilaoε se consider ă că

eroarea totală T ε este alcătuită din eroarea de orientare şi celălalte erori orientareε şifactoricelorlaltiε .

Când se prelucrează mai multe piese, avem câmpuri de împr ăştiere wo şi w care aunişte distribuţii care trebuiesc normalizate cu coeficientul dispersiei relative.

Eroarea totală T ε de prelucrare se determină după metoda statistică ca r ădăcină pătrată din duma pătratelor abaterilor însoţite de coeficienţii dispersiei relative.

η ε ε ε +⋅+⋅= 2220

20 k k T

M N

HL=const.

A

C

Fig. 4.14. Precizia orientării.



43

După prelucrarea unui număr de piese se face reglarea la dimensiunea de lucrucare se mai realizează exact pe dimensiunea nominală anterioar ă DN ci pe o altă dimensiunenominală DN1 aşa apărând eroarea sistematică constantă η .

η ε ε +⋅+⋅= 2220

20 k k T ;

Pentru calculul erorii de orientare admisibile literatura de specialitete recomandă orelaţie simplificată, astfel;

unde:

T - toleranţa;

mε - reprezintă precizia economică medie a maşinii unelte pe care se execută

prelucrarea, valorile acesteia se găsesc tabelate în cartea tehnică a utilajului.

4.3.3.2. Determinarea erorii de orientare reale cazul generalPentru a calcula eroarea de orientare cazul general se pleacă de la următoarea

schemă de prelucrare fig 4.15:

1. bază tehnologică de aşezare;2. bază de măsurarePrecizia la dimensionarea H este dată de precizia poiţiei suprafeţei 2 care este

influenţată de precizia dimensiunilor x1x2…xn.

Precizia dimensională a dimensiunii H mai este influenţată şi de precizia dimensiunii L care este constantantă.

( )

0

222

0 k

k T a

ε η ε

−−=

ma T η ε −=0

B

A

L=const.

1

2

Hx

x

x

x

1

2

3

n

Fig. 4.15. Schema de lucru pentru calculul erorii de orientare reale.



44

Putem scrie: ( ) NBA, 21 KK n x x x f H =

Precizia la dimensiunea H se determină prin diferenţiala totală exactă a funcţiei.

nn

dx x f dx x f H ⋅∂∂+⋅∂∂=ΔK

11

;

Precizia la dimensiunile urmărite depinde de precizia dimensionărilor ce unesc celedouă baze tehnologice.

Determinarea erorii se face astfel:1. se determină vectorul de legătur ă ( )n x x xV K21=

2. se calculează diferenţiala totală exactă a vectorului de legătur ă

nn

dx x

dx x

dV ⋅∂∂

+∂∂

= K11

Dacă se prelucrează un lot de piese, mărimile diferenţiale dx1, dx2, abaterea Δ , sau

toate toleranţele reprezintă câmpuri de împr ăştiere cu anumite distribuţii.Determinarea eroarea se face cu metoda statistică, ca r ădăcina pătratelor din suma pătratelor factorilor care influenţează însoţite de coeficienţii dispersiei relative:

2

2

222

2

2

22

2

2

1

210 1 n

nnr T

xk T

xk T

xk ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

∂∂

⋅++⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

∂∂

+⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

∂∂

=ρ ρ ρ

ε K ;

Dacă k 1=k 2=…k n=1(deci distribuţia normală), atunci

∑=

⋅⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

∂∂

=n

ii

ir T

x1

2

2

0

ρ ε .

4.3.3.3. Determinarea erorilor reale pentru scheme des folosite în practică

1. A şezarea piesei pe suprafe ţ e plane.Aşezarea pieselor se poate face fie pe reazeme fixe sau deplasabile, fie pe plăci de

reazem. În cazul suprafeţelor fin prelucrate se folosesc pl ăci de reazem. Schemea de orientare (fig.4.16):

Fig. 4.16. Schema de orientare în cazul asezării pe plăci de reazem.



45

1 – bază de aşezare;1 – bază de măsurare.

Suprafaţa prelucrată se determină prin cota H faţă de suprafaţa 1 ce devine şi bază demăsurare

0

0

0 =

=

hr

v

ε

Sechema de orientare (fig.4.17)

1 – bază se aşezare;2 – bază de măsurare;Vectorul de legătur ă are următoarea expresie:

xv =

TxTx x

x=⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ ∂∂

= 22

orH1ε nu este corespunzătoare deoarece

10rH ε > a0ε ;

2. A şezarea piesei pe suprafe ţ e exterioare de revolu ţ ie

Prelucrarea unor suprafeţe cu aşezarea pe suprafeţe exterioare de revoluţie se faceaşezând piesa direct pe masa maşinii sau pe prisme.

2.1 A şezarea piesei pe suprafe ţ e exterioare de revolu ţ ie urmărind dimensiunea H. Considerând schema de aşezare din fig.4.18 pentru calculul erorii de orientare reale se

procedează astfel:- trebuie să determinăm cele două baze tehnologice de aşezare şi de măsurare;- vectorul de legătur ă trebuie proiectat pe direcţia de obţinut;Piesa se aşează pe prismă pe generat M şi N care sunt baze tehnologice de aşezare. H se determină ca poziţie faţă de generatoarea A care devine bază de măsurare.Se

proiectează bazele de aşezare pe direcţia dimensiunii de urmărit obţinându-se punctul C

Fig. 4.17. Schema de orientare în cazul asezării pe plăci de reazem.



46

Vectorul de legătur ă AC v =

OAOC V −=

22sin

OC α

DOCN =Δ ;

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡−= 1

2sin

1

2 α

Dv D - variabil;

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

−⋅=⋅⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ∂∂

= 1

2sin

1

22

2

α ε D

DorH

T T

D

D;

- dacă aşezarea se face pe prisme, 090=α ; Δ= T orH 21,0ε ; eroarea de orientare

reală la dimensiunea H;

m H oa T ε ε −= ;

H şi D pot fi considerate din aceeaşi grupă de dimensiuni. Se ajunge la concluziacă or ε < oaε , deci schema este valabilă;

dacă aşezarea se face pe prisme, 0180=α , rezultă o aşezare pe suprafaţă plană. În acest caz generatoarea A care este bază de măsurare devine şi bază de aşezare (fig. 4.19).

D + T D

M N

HL=const.

A

C

Fig.4.18. Aşezarea piesei pe prismă, dimensiunea urmărită fiind H.



47

A şezarea piesei pe suprafe ţ e exterioare de revolu ţ ie urmărind dimensiunea H 1.Schema de prelucrare este prezentată în fig. 4.20.

În această situaţie axa piesei este bază tehnologică de măsurare iar generatoarele M şi

N bază tehnologică de aşezare

2sin2

α

DOC v == ;

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

⋅=⋅⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ∂∂

=

2sin

1

22

2

1 α ε D

DorH

T T

D

D

D + T D

H

A

L=const.

Fig.4.19. Schema aşezării pe suprafeţe cilindrice exterioare când unghiul α = 180o

.

D + T D

M N

C

Fig. 4.20. Aşezarea piesei pe prismă, dimensiunea urmărită fiind H1



48

Dacă 090=α atunci Δ⋅= T orH 7,01

ε , având în vedere că m H oa T ε ε −=1

; rezultă că

schema utilizată poate să fie sau să nu fie bună.

Dacă 0180=α deci aşezare direct pe masa maşinii unelte eroarea de orientarereală la dimensiune H1 are valoarea DorH T 5,0

1=ε ;

2.3.A şezarea piesei pe suprafe ţ e exterioare de revolu ţ ie urmărind dimensiunea H 2 Schema de prelucrare este prezentată în fig. 4.21. Poate sau nu să se folosească în

funcţie de raportul toleranţelor celor două elemente.

B – bază de măsurare;C – bază de aşezare

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

+=+== 1

2sin2

1

2 α

DOBOC BC v ;

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

+= 1

2sin

1

22 α ε D

orH

T ;

DorH T 21,12=ε ;

m H oa T ε ε −=2

, cum T H2«TD, oaε <2orH ε

Această schemă cade de la început

Dacă 0180=α atunci D ABv == şi eroarea de orientare reală la dimensiunea H2 este:

DrH T =20ε

D + T D

M N

L=const.

C

Fig. 4.21. Aşezarea piesei pe prismă, dimensiunea urmărită fiind H2



49

3. A şezarea pieselor pe dornuri conice. Această metodă poate fi utilizată atunci cînd piesele sunt prevăzute cu găuri conice.Există două tipuri de dornuri:- dorn conic fix;- dorn conic mobil.

3.a) determinarea erorii de orientare reală utilizând dorn conic fix:Se utilizează următoarea schemă de aşezare (fig. 4.22):

Pentru cota H avem următoarele suprafeţe ce o caracterizează 1 – bază tehnologică de aşezare;2 - baza tehnologică de măsurare.Se proiectează baza de aşezare în punctul O pe axa piesei, iar baza tehnologică demăsurare în punctul A pe axa piesei astfel încât vectorul de legătur ă este egal cu proiecţia acestor baze pe direcţia dimensiunii H.

α tg

DOAv

2== ;

2

d D BC

−= ; CE =lungimea piesei;

⇒l

d Dtg

2

−=α ; k tg =α 2 - conicitatea piesei;

k

T k

Dv

DrH =

=

0ε

Dacă proiectantul stabileşte dimensiune H 1 atunci:- baza tehnologică de aşezare va fi suprafaţa conică 1;- baza tehnologică de măsurare va fi suprafaţa 3;

l k

DOF OAOF v −=−==

eroarea de orientare va fi influienţată de ambii factori care sunt variabili

l + Tl

d D A

C

BE

FO

2

3

1

H

H1

2α

Fig. 4.22. Aşezarea piesei pe dorn conic fix.



50

2

2

2

1 l D

orH T k

T +=ε

Dacă câmpurile de împr ăştiere ale celor doi factori au distribuţii diferite, aceştiatrebuie însoţiţi de coeficienţi de distribuţie.

3.b) Scheme de orientare folosind dornuri mobileSe utilizează următoarea schemă de aşezare (fig. 4.23):

În această situaşie dornul are rolul de ghidare. Cea mai favorabilă schemă esteutilizarea dornului mobil cu indicarea cotei H.2 – bază tehnologică de aşezare2 – bază tehnologică de măsurareDacă proiectantul indică cota H 1 2 – bază tehnologică de aşezare3 – bază de măsurare

l or T

l v

=

=

ε

4.3.4 Fixare şi erori de fixare

După acţiunea de aşezare şi orientare a piesei pentru a se asigura poziţia corectă dintre suprafaţa ce urmează a fi prelucrată şi tăişul sculei aşchietoare este necesar ă operaţia de fixare.În timpul prelucr ării datorită for ţelor de aşchiere cât şi a for ţelor deiner ţie, poziţia iniţială de orientare a piesei se modifică, de aceea ea se fixează. Trebuiescdeterminate for ţele de fixare care să depăşească for ţele ce acţionează în sistem, punctulde aplicaţie, direcţia.

l + Tl

d D O

2

3

1

H

H1

2α

Fig. 4.23. Aşezarea piesei pe dorn mobil (autocentrant).



51

Sub influenţa for ţei de fixare şi în funcţie de schema de orientare folosită, se pot produce deformaţii ale pieselor, deformaţii ce conduc la apariţia erorilor de fixare. Dreptcauze ale apariţiei erorilor de fixare s-au constatat a fi:

1. deformarea elastică a piesei sub acţiunea for ţei de fixare ce modifică suprafaţa prelucrată;

2. deformarea elastică a reazemelor dispozitivelor;3. se pot produce deformaţii locale în zona de contact element de fixare piesă;

La prelucrarea bucşelor, inelelor cu fixarea pe suprafaţa exterioar ă şi prelucrareasuprafeţei interioare se pot introduce erori de formă ca în fig. 4.24.

Pentru a evita aceaste abateri de formă cauzate de deformaţia elastică a piesei subacţiunea for ţei de fixare se folosesc bacuri cu o formă special ce permit distribuirea for ţeide fixare pe o suprafaţă mai mare (fig. 4.25)

a) b) c) d)

Fig. 4.24. Strunjirea interioar ă a unei piese cu pereţi subţiri. a) piesă iniţială; b) piesă fixată înuniversal având deformată suprafaţa exterioar ă şi suprafaţa interioar ă; c) piesa fixată şi

prelucrată la interior; d) piesa eliberată din fixare.

Fig. 4.25. Forma bacurilor speciale.



52

1. Deformarea elastică a piesei sub acţiunea for ţei de fixare poate fi evitată prinaplicarea unor soluţii constructive a dispozitivului de fixare.

2. Deformarea elastică a reazemelor dispozitivului pot fi măsurate şi astfel pot fievitate prin reglajul la dimensiunea de lucru. Dacă fixarea trebuie f ăcută cu o for ţă F cunoscută şi dacă se cunosc deformarea dispozitivului atunci se poate regla L astfel încât să se obţină cota cerută de proiectant.

3. s-a constatat că aceste deformaţii au o manifestare ca în fig. 4. 27.

Legea de variaţie este:nqc y ⋅= unde:

c – coeficient;n – exponent determinat experimental;y – deformaţia;

F

Fig. 4.26. Deformarea elastică a reazemelor sub acţiunea for ţei F.

q[N/mm ]2

Fig. 4.27. Variaţia deformaţiei în funcţie de efort.



53

q – efortul de fixare;Apare eroarea de fixare determinându-se ca diferenţă între poziţiile bazei de

măsurare, proiectată pe direcţia dimensiunii de obţinut.( ) α ε cosminmax y y f −= ;

) α ε cosminmaxnn

f qqc −=

2minmax qq

qmed

+= - în cazul elementelor de stingere hidraulice;

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+= 1

2 min

maxmin

q

qqqmed

notăm k q

q=

min

max

1

2min +

=k

qq med

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+=

max

minmax 12 q

qqqmed

12max +⋅=

k qk q med

Înlocuind în eroarea de fixare, avem:( )

α ε cos1

12⋅

+

−⋅=

n

nnmed

n

f k

k qc ;

f ε este 0 atunci când 1=k , deci minmax qq =

În cazul stingerii manuale 3,1=k

0=α ; 0= f ε ;

Acţiunea de orientare şi de fixare formează instalarea semifabricatului.

or ε , f ε care sunt câmpuri de împr ăştiere

F

H

Fig. 4.28. Schema de fixare.



54

22222 f f or f or i k k ε ε ε ε ⋅+=+=

şi dacă câmpurile de împr ăştiere este diferit se folosesc coeficienţii or k şi f k ;

4.3.5. Erori de prelucrare provocate de inexactitatea de execuţie a sistemuluitehnologic

4.3.5.1. Erori de prelucrare produse de inaxactitatea de execuţie a maşinii unelte.Maşina unealtă este un ansamblu format din câteva subansamble ce au rolul de a

stabili poziţia corectă între suprafaţa prelucrată şi poziţia tăişului. Atunci când unele dinsubansamble se prezintă cu inexactităţi de execuţie se poate modifica poziţionarea lor corectă conducând la erori de prelucrare.

Aceste erori transmise către piesă pe seama inexactităţii de execuţie a maşiniiunelte se mai numesc şi erori geometrice a maşinii unelte. Fiecare maşină uneltă are o precizie bine stabilită. În timp precizia acesteia se modifică. Întrucât în construcţia demaşini grupa strungurilor este o categoria mare ne vom ocupa de:

Inexactitatea de execuţie a strungurilorPoate interveni asupra preciziei prin:1. vibraţia arborelui principal;2. bătaia radială a vârfului din pă puşa fixă;3. abaterea traiectoriei vârfului cuţitului.

1. Vibraţia arborelui principal este provocată de ovalitatea lagărelor sau a fusurilor (fig. 4.29 a).Vibraţiile provocate se transmit piesei în mărime naturală .

2. Bătaia radială a vârfului din pă puşa fixă Arborele principal ce se montează în pă puşa fixă este găurit la interior iar la exterior are o suprafaţă conică. Dacă suprafaţa conică prezintă excentricitate faţă de axa de rotaţie a suprafeţeicilindrice atunci în momentul prelucr ării în loc să rezulte o suprafaţă cilindrică seobţine un con cu vârful în vârful pă puşii mobile (fig. 4.29 b).

a)

b)

Fig. 4.29. Inexactitatea de execuţie a strungurilor. a) vibraţia arborelui principal; b) bătaiaradială a vârfului din pă puşa fixă.



55

3. În vederea prelucr ării unei suprafeţe cilindrice traiectoria vârfului cuţitului ar trebui să fie o dreaptă paralelă cu axa de rotaţie şi care să se găsească în planulorizontal pe axa piesei.

Dacă ghidajele de la început prezintă o înclinaţie, deci căruciorul se va deplasa peaceastă direcţie, respectiv şi cuţitul, deci avem o abatere de la dimensiune.

Se pune problema care sunt abaterile dimens. şi care sunt de formă. Presupunem că avem deplasare numai în plan orizontal (fig. 4.31).

Vom prelucra deci, în acest caz, o suprafaţă cu conicitateal

a

l

d Dk

2=

−= ;

Dacă avem deplasare în plan vertical, schema de lucru va fi ca în fig. 4.32.

Ο

Α Β

x

z

y

Or

r

E

F

A BA

B

Fig. 4.30 Poziţia corectă a vârfului sculei aşchietoare.

Ο

Α Β

x

z

y

Or

r

E

FB

al

α

Fig. 4.31. Schema de lucru atunci când vârful sculei aşchietoare are o deplasare în planorizontal, parcurgând traiectoria AB’.



56

- facem o secţiune la distanţa x;- cuţitul, în loc să se găsească în C, se găseşte în E;

22 CE ror +=

l

b ABB

tg CE ACE

=Δ

=⇒Δ

β

β

tg' l

b xCE

⋅= ;

2

222

l b x

ror += deci r este variabil de tip y;

1

2

22

2

2

2

=−

b

l ro

x

ro

y; ecuaţia unei hiperbole cu semiaxele ro şi

b

l ro ;

Deci există o abatere de formă. Să vedem care îi este expresia:

rol

b xror r or −+=−=Δ

2

222 ;

( ) 2

2222

l

b

xroror +=+Δ , neglijăm 0

2

≈Δ r ;

2

22222

l

b xroror ro +=+Δ+ ;

ro

b

l

xr

2

2

2

2

⋅=Δ ;

ro

br

2

2

max =Δ , reprezentând grafic forma piesei este următoarea fig. 4.33:

Hiperbola ABB’ în mişcare de rotaţie dă naştere la un hiperboloid.

Ο

Α Β

x

z

l

x

bO

Eβ

Β

C

Fig. 4.32. Schema de lucru atunci când vârful sculei aşchietoare are o deplasare în planvertical, parcurgând traiectoria AB’.



57

Să presupunem că există inexactităţi de execuţie a ghidajului ce ne dă deplasări

atât în plan orizontal cât şi vertical situaţia se prezintă astfel în fig. 4.34.

În acestă situaţie apar atât abateri de formă cât şi abateri dimensionale.Considerând o secţiune la distanţa x putem calcula deplasarea vârfului sculei în această secţiune astfel:

( ) 22' FG EF E Or ++= ;

ro E O =' ;

l

a xtg x EF ⋅=⋅= α ;

l

b xtg x FG ⋅=⋅= β ;

O x

A B

B

b2r

2

0

Fig. 4.33. Traectoria descrisă de vârful sculei aşchietoare.

Ο

Α Β

x

z

y

B

al

α

x

C

bO

E

F

Gβ

Fig.4.34. Schema de lucru atunci când vârful sculei aşchietoare are o deplasare în planorizontal şi vertical, parcurgând traiectoria AC.



58

2

22

2

l

b x

l

a xror +⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅+= ;

Dacă consider ăm că variabila r este y se obţine tot o hiperbolă puţin maideformată la care abaterea de rază

( ) 022

002

22

2

r bar r l

b x

l

a xr r r r oo −++=−+⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ +=−=Δ ; l xr =Δ /max ;

( ) ( ) 220

2max bar r r o ++=+Δ ;

ro

baabaroaroror ro

2r 22

22

max2222

max

++=Δ⇒+++=+Δ⋅

4.3.5.2. Influenţa inexactităţii de execuţie a sculei aşchietroare.Sculele transmit pieselor inexactităţile lor.

1. scule cu dimensiuni exacte2. scule profilate

1. Sculele cu dimensiuni exacte transmit piesei inaxactităţile în dimensiunea asuprafeţelor active. Dar aceste scule influenţează precizia de prelucrare a piesei şi

prin suprafaţa de aşezare a lor.2. Sculele profilate transmit către piesă abaterile de profil în mărime naturală.

4.3.6. Erori de prelucrare provocate de starea de uzură a sistemelor tehnologice4.3.6.1. Starea de uzură a maşinii unelte.

Precizia maşinii unelte se modifică în timp în special datorită uzurii (ghidajelor,suprafeţelor plane) intensitatea ei fiind în funcţie de condiţiile de lucru. Ghidajele se potuza astfel ca scula să se deplaseze atât în plan orizontal cât şi vertical şi atunci abaterilecare apar pe suprafaţa prelucrată sunt de tipul celei discutate la inexactităţile de execuţie a

Ο x

Α Β

C

a+ a+b2r

2 2

0

Fig. 4.35. Traectoria descrisă de vârful sculei aşchietoare.



59

maşinii unelte. Starea de uzur ă a maşinii unelte produce aceleaşi efecte ca şi inexactitateade execuţie.

4.3.6.2 Starea de uzură a sulei aşchietoare.În timpul procesului de aşchiere se produce uzarea sculei în primul rând datorită

frecărilor care au loc între faţa de degajare şi aşchie şi faţa de aşezare şi suprafaţa prelucrată a piesei. Uzura se mai produce şi din cauza temperaturilor din zona de aşchierecare favorizează uzura mecanică a sculei prin frecare.

Factorii cu influenţă mare asupra intensificării uzurii ar fi: natura materialelor în contact

compoziţia chimică; proprietăţi fizice; proprietăţi chimice; proprietăţi mecanice; proprietăţi tehnologice

geometria sculei aşchietoare; parametrii regimului de aşchiere; natura mediilor de r ăcire ungere; rugozitatea suprafeţelor în contact; nivelul de stabilitate dinamică a aşchierii;Din punct de vedere a parametrilor de aşchiere s-a constatat că cel mai infleunt

este adâncimea de aşchiere t :Pentru t<0,1 mm se produc numai uzuri pe suprafaţa de aşezare fig. 4.37 a. Pentru

t >0,5 mm se produc uzuri pe suprafaţa de degajare fig. 4.37 b. Pentru 0,1<t <0,5, apar peambele suprafeţe.

a

b

Fig. 4.36. Contactul sculă aşchietoare semifabricat: a – zona de contact suprafaţă de degajaresculă aşchie; b – zona de contact suprafaţă de aşezare sculă suprafaţă prelucrată.



60

Aceste uzuri se pot determina în funcţie de drumul parcurs de sculă L, eventual de

timpul cât lucrează scula .În mod convenţional s-a stabilit drept criteriu pentru aprecierea stării de uzur ă

uzura de pe suprafaţa de aşezare h aceasta din cauză că dacă mm2=h se produce omodificare însemnată a for ţelor de aşchiere astfel:

Pz creşte până la 25% Px creşte până la 150% Py creşte până la 250%

Problema care se pune în timpul procesului de aşchiere care din uzurile h şi h1 influenţează precizia de prelucrare.

Se obţine astfel un diametru U D D 21 += .

1

a) b)

Fig. 4.37. Modul de apariţie a uzurii: a) pe suprafaţa de aşezare; b) pe suprafaţa de degajare.

Fig. 4.38. Modificările dimensionale în cazul strunjirii exterioare cauzate de uzura sculei.



61

α sin⋅= hU - prin calcule această uzur ă rezultă ce cca. 40% mai mare decât cele reale şide aici s-a pus problema determinării uzurii radiale prin încercări experimentale.(fig.4.39)

Zona I.- uzura depinde de rugozitatea suprafeţei aşchietoare;- de rodaj;

Zona II.

2

2

L

U tg U r == α - uzura relativă;

U r - este aceea care apare în perioada normală de lucru (după perioada de rodaj) atuncicând scula aşchietoare parcurge un drum de 1000 m.

[ ]m1000

μ L

U U U r i ⋅+=

Zona III.Zonă de uzur ă catastrofală.

U[ m]

I II

III

u i

l1 l2

u2

L[m]

Fig. 4.39. Reprezentarea grafică a curbii uzurii.



62

4.3.7 Erori de prelucrare provenite prin reglarea sistemului tehnologic ladimensiunea de lucru.

În vederea prelucr ării mecanice prin aşchiere se impune efectuarea operaţiei dereglare a sistemului tehnologhic prin care se efectuează operaţiile.

- se fixează pe maşina unealtă avansul şi turaţia stabilite prin calcul;- se fixează opritori, limitatori de cursă;- se stabileşte poziţia corectă între tăiş şi suprafaţa prelucrată deci se fixează

adâncimea de aşchiere;Aceste activităţi depind de tipul producţiei şi se poate efectua:1. prin metoda aşchiilor de probă;2. prin metoda pieselor de probă;3. cu ajutorul etaloanelor sau calibrelor de probă;

h[mm]

Py[N]

Fig. 4.40. Variaţia for ţei de aşchiere Py funcţie de uzura h.

L[m]

D[mm]

3

Fig. 4.41. 1- curba uzurii; 2- curba de variaţie a for ţei de aşchiere Py; 3- suma curbelor 1 şi 2.



63

1. Reglarea prin metoda aşchiilor de probă. Această metodă este specifică producţieide serie mică şi constă în:

- se fixează piesa pe maşină;- se fixează scula;- se fixează avansul şi turaţia cele calculate;- se porneşte mişcarea principală n p; - prin manevre manuale se aduce vârful sculei în contact cu suprafaţa exterioar ă

a piesei fig. 4.42;- în această poziţie se fixează tamburul gradat a avansului transversal la 0;- se scoate scula din contact cu piesa;- se stabileşte adâncimea de aşchiere cunoscând diametrul de pornire D, şi

diametrul ce trebuie obţinut d 2

d Dt

−=

- se cuplează avansul automat şi se prelucrează o lungime l care să permită aşezarea comodă a instrumentului de măsur ă;

- se opreşte avansul şi se duce cuţitul într-o poziţie de repaos;- se opreşte piesa şi se măsoar ă dimensiunea obţinută d 0;- dacă d0=d se repetă reglarea cu aşezarea vârfului sculei pe diametrul d0. Se

cuplează avansul automat şi se prelucrează toată lungimea piesei;

- dacă 0d >d se face o nouă reglare 2

01

d d t −=

Dezavantajele metodei:- timpul îndelungat a reglării deoarece se fac reglări succesive pentru aceeaşi

dimensiune. Dacă piesa are mai multe trepte, atunci această reglare trebuierepetată;

- precizia reglării depinde de precizia tamburului gradat şi de calificareamuncitorului;

0

D

d

t

n p

l

Fig. 4.42. Schema de lucru la reglarea sistemului tehnologhic prin metoda aşchiilor de probă.



64

2. Reglarea după metoda pieselor de probă Este specifică producţiei de serie şi constă în:

- se stabileşte dimensiunea de reglare folosindu-se o relaţie de forma:

r T D D

Dr ±+=2

minmax ; + pentru suprafeţe exterioare; - pentru

suprafeţe interioare, T r - toleranţa pentru reglare;- cu această dimensiune r D f ăcându-se reglarea sistemului tehnologic se

prelucrează un număr de piese 5÷10 bucăţi, numărul de piese de probă, după care se măsoar ă dimensiunea fiecărei piese şi apoi se determină dimensiuneamedie a pieselor de probă. Dacă dimensiunea medie a pieselor de probă segăseşte în câmpul de toleranţă T r atunci tot lotul de piese se prelucrează ladimensiunea r D . Dacă nu se îndeplineşte condiţia se fac corecţii în + sau – după care se prelucrează un alt lot.

Această metodă introduce erori de reglare provocate de:- deplasarea centrului de grupare a împr ăştiere pieselor faţă de centrul de

grupare a toleranţei de reglaj ppΔ

- precizia instrumentului masΔ ;

- eroarea de corecţie a reglajului cor Δ ;

pprg Δ - eroarea de reglare prin metoda pieselor de probă folosind metoda statistică se

determină ca fiind r ădăcină pătrată din suma pătratelor a tuturor abaterilor ce o alcătuiescînsoţite de coeficienţii dispersiei relative.

222222cor cor masmas pp pp pp k k k rg Δ⋅+Δ⋅+Δ⋅=Δ ;

ppk - coeficientul dispersiei relative a câmpurilor de împr ăştiere provocate de erorile

ppΔ ;

3. Reglarea cu ajutorul etaloanelor. Acestă metodă este specifică producţiei de serie mareşi masă. Metoda constă în executarea unei piese drept etalon cu forma şi dimensiunileoperaţiei pentru care se face reglarea după care acest etalon se aşează pe maşină în locul piesei şi se apropie scule de suprafaţa etalon. Între piesa etalon şi sculă se introduce ofoiţă de hârtie sau o ler ă de grosime.

Reglarea după etalon se face cu sistemul tehnologi în repaos, pe când piesa seobţine în timpul prelucr ării apărând şi alte cauze ce pot modifica dimensiunea obţinută.

Deci, de aici, dimensiunea etalon trebuie să fie diferită de dimensiunea pe care trebuie să o obţinem.S-a propus pentru calcularea dimensiunii etalon următoarea relaţie:[ ]mmo pet L L Δ±= , unde:

L p – dimensiunea piesei;

0Δ - reprezintă compensarea dimensiunii etalonului ţinând seama de:

- deformaţiile elastice de suprafaţă ed Δ ;

- influenţa rugozităţii de suprafaţă a RΔ ;

- factor ce ţine seama de jocurile dintre subansamblu legate de piesă jΔ

[ ]mm0 j Rade Δ+Δ+Δ=Δ ;



65

Pentru acestea s-ai stabilit următoarele valori:

[ ]mm2 R

P ydl =Δ ;

R – rigiditatea elementului care roteşte piesa; P y – for ţa pe direcţia y;

[ ]mm2 Z a R R =Δ ; R Z – înălţimea medie a neregularităţilor;

[ ]mm j j =Δ - jocul pe care îl are ansamblul

Poate să apar ă o eroare de reglare ce va fi influenţată de factorul rgeΔ - eroarea de calcul a etalonului ceΔ ;

- eroarea de execuţie a etalonului eeΔ ;

- eroarea de aşezare asΔ ;

222222asaseeeececerge k k k Δ⋅+Δ⋅+Δ⋅=Δ , deci se stabileşte eroarea cu care intervine

reglarea sistemului tehnologic;

4.3.8. Erori de prelucrare provocate de deformaţiile elastice ale sistemului

tehnologicSistemul tehnologic, sub acţiunea unor for ţe exterioare se poate deforma elastic.

Aceste deformări se produc pe direcţia de acţiune a for ţelor. Se defineşte rigiditatea sistemului ca fiind capacitatea acestuia de a se opune deformării.

În sistemul tehnologic, for ţele care acţionează sunt for ţele de aşchiere.În modobişnuit, for ţa P y este folosită la calculul rigidităţii sistemului. Corect ar fi să se calculezerezultanta celor trei for ţe şi după aceea să se calculeze rigiditatea.

D

Fig. 4.43. Schema de lucru la reglarea sistemului tehnologic cu ajutorul etalonului.



66

Se stabileşte rigiditatea unui sistem ca fiind raport între componentă şi deformaţie

[ ]daN/mm y

P R y=

Raportul dintre for ţă şi deformare s-a determinat experimental încărcându-sesistemul tehnologic pentru for ţe care s-au calculat deformaţia provocată. S-a constatat că, pentru maşinile unelte obişnuite, legea de deformare este ca în fig.4.45.

y0 – deformarea plastică reprezintă de fapt deplasarea masei în vederea prelucr ării jocurilor ce există între elementele ansamblului.

Pz

Py

Px

Py

y

Fig.4.44 Deformaţia elastică sub acţiunea for ţei Py

A

By0

y [mm]

P [daN]y

PyA

Fig.4.45. Reprezentarea grafică încărcare deformaţie.



67

Suprafaţa dintre curbe reprezintă lucrul mecanic pentru învingerea for ţelor defrecare între elemente pentru prelucrarea jocului, pentru prelucrarea vârfurilor asperităţilor.

La încărcări repetate, asupra aceluiaşi element, suprafaţa cuprinsă între cele două curbe se micşorează, astfel încât lucrul mecanic este mai mic. Această formă a suprafeţeise numeşte histerezisul rigidităţii.

α tg OB

AB Rmed == - rigiditatea medie;

Dacă presupunem că for ţa acţionează asupra unui subansamblul de forma prezentată în fig. 4.46:

n y y y y +++= K21 ;

sist

y sist

y

P R = ;

n

y y y

sist

y sist R

P

R

P

R

P

R

P y +++== K

21

;

n sist R R R R

1111

21

+++= K - legătura între rigidităţile elementelor ce se află într-un sistem;

Inversul rigidităţii sistemului ar fi elasticitatea sistemului sau flexibilitatea acestuia:n sist W W W W K++= 21 ;

Dacă elementele sistemului sunt poziţionate ca în fig. 4.47:

21 y y y P P P += ;

11

1

R

P y y= ;

22

2

R

P y y= , ……… deci trebuie să se determine acea parte din for ţă care

acţionează asupra acelui element;

Py

1

2

n

y

s i s t

Fig. 4.46. Elementele sistemului sunt plasate în serie.



68

Ne vom ocupa de două situaţii reale şi anume:

1. S ă determinăm erorile de prelucrare provocate de deformările elastice a sistemuluitehnologic în cazul a şezării semifabricatului în mandrină şi cu capătul în consol ă (liber).

Schema de lucru este prezentată în fig. 4.48:

Sub influenţa for ţei P y, elementele se deplasează în alte poziţii, după cum se poateobserva în figura 4.48. astfel se definesc elementele:

sc y - deplasarea sculei sub acţiunea lui y P ;

p y - deplasarea piesei sub acţiunea lui y P ;

pr t - adâncimea de prelucrare;

Py

1 2

Py1 Py2

Fig. 4.47. Elementele sistemului sunt plasate în paralel.

D

d

n p

Py

s

t p r

Py

y s c

t r y p

Fig. 4.48. Schema de determinare a erorilor provocate de deformaţia elastică în cazul fixării laun capăt în mandrină iar la celălalt capăt liber.



69

remt - adâncimea remanentă;

r t - adâncimea reală;

p sr pr y yt t ++= ;Se pune problema care este eroarea prelucr ării. Eroarea de prelucrare

dimensională se determină ca fiind cantitatea de material ce r ămâne pe piesă:

r pr rem t t t −= ;

sc

y sc R

P y = ;

p

y p R

P y = ;

Se cunoaşte din teoria aşchierii că py py

y

z x

p y st c P ⋅⋅= τ

Dacă notăm C const sc py z

py ==⋅

y p x

y t C P ν ⋅= - există tabele de transformare a exponentului py x în exponent, şi atunci:

r y t k c P ⋅⋅= ;

Deci, în aceste condiţii, adâncimea prescrisă de aşchiere va fi:

p

r k

sc

r r pr R

t c

R

t k ct t

⋅+

⋅⋅+= ;

p sc

pr

r

R

k c

R

k c

t t

⋅+

⋅+

=1

, deci adâncime reală are această valoare şi în aceste condiţii eroarea

de prelucrare se determină după formula:

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

⋅+

⋅+

−=−=

s p

pr r pr rem

R

k c

R

k ct t t t

1

11 ;

Deci eroarea dimensională la prelucrarea unei piese va fi dată de expresia de maisus. În cazul în care se prelucrează un lot de piese dimensiunea . semifabricatelor variază între anumite limite. Semifabricatele vor fi, unele cu dimensiuni maxime iar altele cudimensiuni minime (fig. 4.49).

În cazul acesta, eroarea de prelucrare pe direcţia y se determină ca diferenţă între

adâncimile remanente maximă şi minimă.

[ ]⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

++−⋅−=−=Δ

sc p

pr pr remrem y

R

ck

R

ck t t t t

1

11

maxmaxminmax

Eroarea de prelucrare pe diametrul y D Δ=Δ 2



70

2. S ă presupunem erori de prelucrare provocate de deformări elastice a sistemuluitehnologic în situa ţ ia a şezării pieselor între vârfuri

Schema de lucru este prezentată în fig.4.50;

Sub influenţa for ţei P y au loc deformaţii a sistemului tehnologic.

pf y - deplasarea pă puşii fixe;

pm y - deplasarea pă puşii mobile;

1 y - deplasarea în secţiunii x piesei provocată de deplasarea pă puşii mobile şi a pă puşiifixe

2 y - săgeata piesei în secţiunea x;

D m a x

d D m i n

t p r m a x

t p r m i n

Fig. 4.49. Modul de variaţie a dimensiunilor semifabricatului.

x

l

Py

yPf

yPm

A B

C

G

H

E

I

F

y3

y1

y2

Fig. 4.50. Schema de determinare a erorilor provocate de deformaţia elastică în cazul fixăriisemifabricatului între vârfuri.



71

3 y - deplasarea sculei şi a suportului sculei sub acţiunea lui y P ;

321 y y yt t t remr pr ++==−

( ) pf pm Pf y yl

x yGH FH y −⋅+=+=1 ;

CGH Δ ~ CEI Δ

CI

EI

CH

GH = ; ( ) pf pm y y

l

xGH −⋅= ;

Se pune problema cât din for ţa P y acţionează asupra pă puşii mobile şi respectiv câtasupra pă puşii fixe (fig.4.51).

l

x P P

l

xl P P

y y

y y

pm

pf

⋅=

−⋅=

l

xl

R

P

R

P y

pf

y

pf

y

pt pf −

⋅== ;

l x

R P

R P y

pm

y

pm

y

pm pm ⋅== ;

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −⋅−⋅+

−⋅=

l

xl

R

P

l

x

R

P

l

x

l

xl

R

P y

pf

y

pm

y

pf

y

1 ;

2

2

2l

x

R

P

l

xl

l

x

l

xl

R

P y

pm

y

pf

y ⋅+⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⋅−

−= ;

2

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −l

xl

lPypf Pypm

x

A BPy

Fig. 4.51. Modul de distriubuţie a for ţei Py pe reazeme.



72

22

1 ⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅+⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⋅=

l

x

R

P

l

xl

R

P y

pm

y

pf

y ;

( )l

xl x

EI

P y y

22

2 3−= - relaţia săgeţii;

sc

y

R

P y =3 ;

( )

sc

y y

pm

y

pf

yr pr

R

P

l

xl x

EI

P

l

x

R

P

l

xl

R

P t t +

−⋅+⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ +⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −+=

2222

3;

dacă r y t k c P ⋅⋅= ; A

t t pr

r +=

1;

⎥⎦⎤⎢⎣⎡ +−=−= At t t t pr r pr rem 1 11 ;

Dacă se prelucrează un lot de piese, atunci adâncimea prescrisă variază întremax pr t

şimin pr t existând o variaţie a lui remt care determină eroarea pe direcţia y.

[ ] ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

−⋅−=−=Δ A

t t t t pr pr remrem y ax 1

11

min,minmax

pe diametru

y D Δ=Δ 2 ;

Dacă presupunem că maşina unelată este foarte rigidă, deci deplasările pă puşiimobile şi a celei fixe, respectiv deplasarea sculei dispar, y1 şi y3 au valori nule, deci înacest caz eroarea de prelucrare este dată de deformarea elastică a piesei. Forma pieseifiind dată în fig.4.52

Py

d

y

Fig. 4.52. Forma piesei în cazul în care maşina uneltă are rigiditate mare.



73

În situaţia când piesa este foarte rigidă, deci nu se deformează elastic şi să presupunem că scula şi suportul este foarte rigid, forma piesei este dată numai de y1.

Eroarea de prelucrare va fi determinată numai de y1.22

1 ⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ +⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −==

l

x

R

P

l

xl

R

P yt

pm

y

pf

yrem ;

Dar apare şi o eroare de formă care va fi o curbă de gradul 2.

minmax y yt rem −= - Ca să determinăm ymin vom anula 0' =remt ;

0222

222' =⋅+⋅−⋅=

l

x

R

P

l

l

R

P

l

x

R

P t

pm

y

pf

y

pf

yrem ;

pm pf

pm

pf pm pf R R

R

l Rl Rl Rl

x

+=⇒

⋅=

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

⋅+

⋅ l

x

111;

pm pf

pm pf

R R

R R

⋅

+;

- Înlocuind în t rem determinăm pe ymin;222

min 1⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

+

−+⋅⎟

⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

++

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

+−=

pm pm

pm pm pf

pm pf

pm

pm

y

pm pf

pm

pf

y

R R

R R R

R R

R

R

P

R R

R

R

P y ;

( ) ( ) pm pf

y

pm pf

pm y

pm pf

pf y R R

P

R R

R P

R R

R P y

+=

+⋅+

+⋅=

22min ;

pm pf

y

pm

yrem R R

P

R

P y yt

+−=−= minmax

yPf

yPm

y m i n

y max=

Py

R pm

Fig. 4.53. Eroarea de prelucrare generată numai de y1.



74

4.3.9. Erori de prelucrare provocate de vibraţiile sistemului tehnologic.

În primul proces de aşchiere în sistem pot să apar ă vibraţii care influenţează precizia cât şi productivitatea prelucr ării. În funcţie de condiţiile în care apar,amplitudine, mărime, sensul de acţionar vibraţiile pot fi:

- vibraţii proprii;- vibraţii for ţate;- autovibraţii;Vibraţii proprii – sunt acelea care apar în sistem provocate de o for ţă exterioar ă

care acţionează un timp foarte scurt având caracterul de şoc, vibraţii care se amortizează relativ repede în aceste condiţii sistemul tehnologic funcţionează cu frecvenţa lui proprie.

Deci se produc modificări de formă. Deci avem abateri de formă în special.

Vibraţii forţate – acestea sunt provocate tot de for ţe din exterior careinfluenţează timp îndelungat sistemul tehnologic sub o anumită frecvenţă, frecvenţă careapoi se transmite şi sistemului tehnologic.

Dacă se presupune că sistemul lucrează cu frecvenţa nm şi din exterior se vine cuo frecvenţă en , atunci sistemul tehnologic este for ţat să funcţioneze cu frecvenţa

fenomenului exterior ne Drept cauze de producere a vibraţiilor for ţate.- prelucrarea de piese sau pe sisteme tehnologice cu organe care transmit

mişcarea cu defecte; Exemplu:

Să presupunem că mişcarea între doi arbori se transmite printr-o curea. Dacă matisarea capetelor curelei nu se face corect, atunci avem un nod fig.4.55 a. O situaţieasemănătoare întâlnim şi în cazul prelucr ării suprafeţelor discontinue fig. 4.55 b.

- for ţe care se transmit din exterior prin fundaţii în mod continuu.În cazul în care cauza exterioar ă nu poate fi înlăturată, proiectantul maşinii de lucrucunoscând en calculează mn ;

amplitudinea scade

Fig.4.54. Modul de acţiune a vibraţiilor proprii.



75

02

2

=++⋅ cxdt

dx

dt

xd m β ;

k c

1= ; se neglijează termenul doi.

02

2

=+mk

x

dt

xd

Notămmk

12 =ω ;

02

2

2

=+ xdt

xd ω ;

Soluţii:t Bt A x ω ω cossin += ; 0=t ; 00 =⇒= B x ;

t A x ω sin= ;mk

1=ω

Dacă consider ăm că for ţa elastică este propor ţională cu greutatea:

g mGk

x⋅==

x

g m

k

⋅=

1

x

g

mx

mg ==ω

xn

x

g nm

m 300

30≅⇒=

⋅=π

ω

em nn ≠ la un en cunoscut pe mn îl putem modifica prin x

x – săgeataDe aceea, la maşinile unelte de mare precizie se introduc între acestea şi fundaţie

materiale care să amortizeze vibraţiile.

a) b)

Fig. 4.55.Diferite variante tehnologice cu probleme în transmiterea mişcării.



76

Autovibraţii. Există situaţii când prelucrarea se execută pe maşini unelte de mare precizie cu elemente de transmitere a mişcării foarte precise pe care se prelucrează piesef ăr ă variaţii a adâncimii de aşchiere. Nu există for ţe exterioare dar în sistem apar vibraţii.

S-a mai constatat că aceste vibraţii apar numai în timpul funcţionării maşinii. Decimişcarea din sistem este cauza vibraţiilor.

Drept caute care conduc la apariţia autovibraţiilor se pot enumera:- frecarea dintre faţa de degajare a sculei şi aşchie şi frecarea dintre faţa de

aşezare a sculei şi suprafaţa prelucrată a sculei;- variaţia for ţei la pătrunderea şi retragerea sculei în şi din material (la

prelucrarea pieselor forjate);- nerigiditatea sistemului tehnologic;Principala cauză de apariţie a vibraţiilor o constituie frecarea din sistem. Pentru a

dovedi acest lucru s-a imaginat o schemă de dispozitiv – dispozitivul cu frecare negativă fig.4.56.

- banda 5 poate fi acţionată cu viteza vo;- pe bandă este pusă greutatea 3;- în poziţie de repaos, greutatea este alipită de cele două resorturi 4;În stare de repaos frecarea este maximă între 3 şi 5. Se pune banda în mişcare şi

greutatea prin frecare este antrenată în aceeaşi direcţie cu banda. For ţa elastică din 4creşte. În momentul în care for ţa elastică ajunge să fie egală cu for ţa de frecare dintre m şi bandă, greutatea se va găsi pentru o fracţiune de secundă în repaos. Datorită energiei înmagazinată în resort şi datorită stării de repaos, greutatea va fi deplasată în direcţia –x şiciclul se reia.

Dacă se consider ă că for ţa de frecare depinde de viteza relativă a celor două

elemente ⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −dt

dxv F 0 şi presupunem că

dt

dx<v0 , atunci ecuaţia mişcării va fi de forma:

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −=++⋅dt

dxv F cx

dt

dx

dt

xd m 02

2

β ;

- x + x0

m

vo 15

2

4 3

Fig. 4.56.Schema dispozitivului cu frecare negativă.



77

Dacă dt

dx< 0, atunci termenul doi se poate descompune în serie

( ) ( ) dt dx x F v F 0'0 − ;

( ) ( )m

v F x

m

c

dt

dx

m

x F

dt

xd ţ

002

2

=⋅+⋅+

+β

;

Facem o schimbare de variabilă,( )c

x F x x 0

1 += ;

( ) ( ) ( )m

v F

m

v F x

m

c

dt

dx

m

x F

dt

xd 001

10'

21

2

=+⋅+⋅+

+β

Soluţia ecuaţiei este de forma: t Ae x t ω δ sin1−= ;

Mişcarea este amortizată când δ >0 (nu ne interesează);Mişcarea este neamortizată când δ <0;

( )m

v F ţ 0+ β <0; β >0; m>0, deci ( )0v F ţ <0.

⎟ ⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛ −

dt

dxv F 0 > ⎟

⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛ +

dt

dxv F 0 , în această stuaţie apare o variaţie a for ţei de frecare, deci de

lucru mecanic care întreţine vibraţiile din sistem;Dacă ne referim la exemplul anterior (fig. 4.58),

- deplasările pe verticală se transmit în raport de 1/200, deci sunt neglijabileerorile introduse de ele.

F [N]

v [m/s]ov +0dxdt

v00 dtdxv -

F

v -0dxdt

F( )

F( )dtdxv +0

Fig. 4.57. Variaţia for ţei funcţie de viteza relativă.



78

4.3.10 Erorile provocate de deformaţiile termice

Sistemul tehnologic maşina unealtă, scula, dispozitivul, piesa poate fi modificatde următoarele surse de cpldur ă:

- căldura din zona de aşchiere, apare ca urmare a frecărilor sculă-piesă;- lichidul de r ăcire-ungere, care preia o parte din căldur ă şi o transmite către

celelalte piese;- frecările care au loc între organele care transmit mişcarea;

- surse exterioare de căldur ă;Sub influenţa acestor surse de căldur ă, sistemul tehnologic se poate găsi în două

stări termice:o starea termică de început, nestaţionar ă, caracterizată prin diferenţa care

există între căldura care intr ă şi cea care iese din sistem;o starea termică staţionar ă, caracterizată prin echilibru termic;

Sub aceste stări termice se poate afla maşina unealtă, scula, dispozitivul şi piesa.

4.3.10.1 Deformările termice ale maşinilor unelteCauzele sunt cele enumerate mai înainte la care se adaugă:- căldura provocată de motoarele electrice a maşinii

Sub influenţa acestor surse se pot produce deformări a batiului şi mai ales la cutia deviteze.

În ceea ce priveşte batiul maşinilor unelte, s-au constatat pe batiu zone cudiferenţe de temperatur ă ce pot ajunge până la 8-100C. Ca urmare a acestei diferenţe, se produc dilatări termice diferite.

Ca urmare a deformării termice neuniforme, subansamblurile maşinilor unelte se pot deplasa (fig.4.59).

x

z

m

v

v

0

0

- x + x

+ z

- z

Fig.4.58. Modul de lucru scula aşchietoare şi semifabricat.



79

Există posibilitatea ca, sub influenţa temperaturii, carcasa cutiei de viteze să se

deformeze sub influenţa deformării termice se produce modificarea poziţiei axului principal. Variaţiile se pot calcula cu relaţiile următoare:

[ ][ ]mm

mm

T L L

T H H

Δ⋅⋅=Δ

Δ⋅⋅=Δ

α

α

T 1 – temperatura mediului ambiant;T 2 – temperatura la care sunt elementele;

LΔ - influenţează în totalitate precizia, deci deplasarea axei produce modificarea

distanţei dintre sculă şi piesă; H Δ - influenţează în raport de 1/200

Înlăturarea efectului datorită deformaţiilor termice se poate face:- soluţii constructive;- alegerea unor materiale care să posede coeficienţi de deformare termice foarte

mici;- să se dirijeze jetul lichidului de r ăcire pe zone unde deformaţia batiului nu ar

influenţa;

4.3.10.2.Deformaţia sculei aşchietoare.

În perioada regimului nestaţionar, atunci când are loc alungirea sculei aşchietoarese produc abateri de formă şi dimensiune. În loc să prelucr ăm un tronson a unui reper ladimensiunea d obţinem o dimensiune d 1 ca în fig.4.60.

][21 mm Ld d Δ±=

LL H

H

zona unde temperatura

variaza cel mai mult

Fig. 4.59. Deplasarea subansamblelor masinii unelte sub acţiunea temperaturii.



80

Ce se întâmplă atunci când piesa este foarte lungă şi trebuie să oprim sistemultehnologic pentru reascuţirea cuţitului. În acest caz variaţia diametrului piesei funcţie de

timpul de prelucrare arată ca în fig.4.62:

d

d 1

L

L

Fig. 4.60. Deformarea termică a sculei aşchietoare sub acţiunea temperaturii.

curba deracire

curba deincalzire

regim stationar regim nestationar

L [m]

[ore]

Fig. 4.61. Modul de variaţie a alungirii sculei funcţie de timpul de prelucrare.



81

Atunci când în sistemul tehnologic sunt necesare întreruperi să se caute întreruperi

pentru timpi egali ca variaţia dimensiunii să r ămână constante şi astfel să se poată regla.

Eroarea totală de prelucrare are expresia:( ) A f T yrg ur it T ,,,,,,, ΔΔΔΔΔ= ε ε ε

Cunoscând aceşti factori se pune problema cum să se calculeze eroarea totală.O primă variantă ar fi următoarea:

1. evaluarea directă:

- prezintă avantajul simplităţii Dezavantaje:- această variantă are rol doar de constatare;- nu se cunosc factorii care au generat eroarea constantă, cât a influenţat fiecare

2. determinarea erorii totale prin calcul - să se determine experimental fiecare dinerorile primare şi după aceea să se sumeze.O problemă apare cum să se facă sumarea:

- geometrică: această variantă conduce pentru obţinerea unor valori pentrueroarea totală T ε mult mai mari decât cele reale (cu 50%);

- prin metode statistice - întrucât eroarea totală depinde de mai mulţi factori,sumarea să se facă r ădăcină pătrată din pătratele factorilor dar aceasta se face

după normalizare deoarece erorile par ţiale au alte legi de variaţie;K+⋅+⋅= 2222

iit t T ε λ ε λ ε ;

În această variantă definirea lui T ε prezintă următoarele avantaje:- se obţin valori foarte apropiate de cele măsurate;- se poate pune în evidenţă influenţa tuturor factorilor;

D [mm]

timp de intreruperea sistemului tehnologic

1 2 3 [min]

Fig. 4.62. Variaţia diametrului piesei funcţie de timpul de prelucrare.



82

CAPITOLUL 5.

PROCEDEE FOLOSITE ÎN CONSTRUCŢIA DE MAŞINI PENTRUPROIECTARE TEHNOLOGICĂ

În construcţia de maşini există două procedee pentru proiectarea tehnologică şianume:

1. principiul diferenţierii operaţiilor;2. principiul concentr ării operaţiilor;

5.1 Principiul diferenţierii operaţiilor. Constă în executarea operaţiilor necesare unei piese pe una sau mai multe maşini unelte prelucrându-se una sau mai multe suprafeţe cuo singur ă sculă aşchietoare.

Diferenţierea clasică ar fi prelucrarea fiecărei suprafeţe pe câte o maşină unealtă cu o sculă aşchietoare.

De exemplu, o piesă ce presupune multe operaţii (fig.5.63):

Prelucrarea pe aceeaşi maşină unelată a mai multor suprafeţe cu aceeaşi sculă cese deplasează succesiv.

Fig.5.63. Arbore la care se prelucrează mai multe suprafeţe.



83

Pe o carcasă, să se execute un anumit număr de găuri. Acest lucru se poate realizaastfel:-prelucrarea pe o maşină de găurit radial cu deplasarea succesivă a burghiului sau se poate deplasa piesa în dreptul burghiului (fig.5.64).-se poate prelucra fiecare gaur ă pe o altă maşină.

În ambele cazuri, se aplică principiul diferenţierii operaţiilor.

În aceste condiţii, dacă presupunem că sunt necesare pentru prelucrarea unei piese p operaţii, atunci:

med

p

ii pd t pt t t t T ⋅==++= ∑=1

21K

; unde:

it - timpul necesar operaţiei i;

med t - timpul mediu;

5.2 Principiul concentrării operaţiilor. Se presupune prelucrarea pieselor pe una saumai multe suprafeţe simultan cu mai multe scule aşchietoare pe una sau mai multe maşiniunelte (fig.5.65). Care sunt posibilităţile de concentrare a operaţiilor

1. prelucrarea cu scule combinate este varianta cea mai simplă burghiu – adâncitor burghiu – alezor

freze combinatediscuri abrazive combinate

2. prelucrarea pe supor ţi port-sculă speciali cu posibilităţi de prindere de 10-15scule precum şi dispozitive cu mai multe axe speciale – capete de găuritmultiax;

3. prelucrarea pe maşini unelte cu mai multe poziţii de lucru la fiecare poziţie cumai multe aşchietoare – maşini unelte agregat

4. Prelucrarea pe linii tehnologice – reunirea mai multor maşini unelte într-olinie cu prelucrarea în flux;

Fig.5.64. Carcasă cu găuri.



84

Avantajul concentrării operaţiilorDacă aceeaşi piesă o prelucr ăm prin procedeul concentr ării operaţiilor se pot

întâlni următoarele situaţii:- concentrarea de ordinul I

• se prelucrează simultan cu m scule aşchietoare m suprafeţe (fig. 5.66)

m

pl =

volumul de lucru/ muncă ∑=

=⋅==++=l

imed med il

ţ

I t m

pt l t t t t T

1

''2

'1 K ;

Fig. 5.65. Modalităţi de concentrare a operaţiilor. a) folosirea de scule combinate; b) folosireade supor ţi port sculă speciali; c) prelucrarea pe linii tehnologice.

m m m m

1 2 3 l

Fig.5.66. Schema concentr ării operaţiilor de ordinul I.



85

mt p

t m

p

T

T

med

med

d

I 1=

⋅

⋅= ;

m

T T d

I = ;

Reducerea la concentrarea de ordin I este de atâtea ori câte scule lucrează simultan.

2. Concentrarea de ordinul II

nm

l

n

l k

⋅==

volumul de muncă 001

000201 t nm

pkt t t t t T

k

iik II ⋅

⋅===+++= ∑

=

K ;

1

01

1δ ⋅

⋅=

⋅

⋅⋅==⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

nmt p

t nm

p

T

T

T

T

med d

II

II

d

Reducerea volumului de muncă este de nm ⋅ ori mai mică

3. Concentrarea de ordinul III – reprezintă reunirea pe linie tehnologică

0t

k nm

p

k

T T III

III ⋅

⋅⋅

==

k nm p ⋅⋅= ; 0t - ritmul de fabricaţie pe linia tehnologică;

Problema este până unde se poate merge cu concentrarea operaţiilor. Dar la unmoment dat, problemele se complică deoarece cu creşterea numărului de sculeaşchietoare apar şi multe dezavantaje ca:

- influenţa negativă asupra preciziei de prelucrare: creşte for ţa totală din sistem;- creşte uzura totală a sculelor cu influenţă asupra preciziei: ea mai conduce la

scăderea vitezei de aşchiere care conduce la reducerea productivităţii.Deci, care este limita concentr ării operaţiilor? Pentru a r ăspunde la această întrebare s-atrasat un grafic ca în fig.5.68:

m

m

m

n mn

m

m

mn

m

m

1 2 k

Fig.5.67. Schema concentr ării operaţiilor de ordinul II.



86

bt - timp efectiv (variabil)

r t - timpul pentru reglarea sculelor Să zicem că ceilalţi timpi sunt constanţi, în acest caz curba 1 este suma curbelor timpuluide bază şi a timpului pentru reglarea sculelor astfel putem determina un minT la un n optim.

5.3 Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanică după principiuldiferenţierii operaţiilor

Pentru a întocmi procesul tehnologic, trebuie mai întâi să se cunoască 1. Datele ini ţ iale:Sunt necesare următoarele:

a.desenul de ansamblu sau subansamblu al piesei; b.desenul de execuţiec.volumul şi tipul producţiei;d.utilaje existente;e.calificarea muncitorilor

2.Studiul asupra tehnologicit ăţ ii construc ţ iei şi a materialului piesei3.Stabilirea succesiunilor opera ţ iilor – traseul tehnologic4.Calculul adaosurilor de prelucrare şi a dimensiunii intermediale

5.Calculul regimurilor de a şchiere6.Normarea lucr ărilor 7.Alegerea varia ţ iei tehnico-economice optime8.Întocmirea documenta ţ iei tehnologice

5.3.3. Stabilirea succesiunii operaţiilorPentru a trece din poziţia de semifabricat în poziţia finită, sunt necesare uneori

foarte multe operaţii tehnologice. Din studiul desenului de execuţie s-a stabilit naturaultimei operaţii. Ce alte operaţii trebuie să stabilim până la ultima? La modul teoretic,dacă sunt necesare k operaţii, se pot întocmi k! variante tehnologice.

!k v =

1T [ore]

n [nr.de scule ce lucreaza simultan]n optim

t r

t b

Fig. 5.68. Timpul de lucru funcţie de numărul de scule ce lucrează simultan.



87

Pentru a limita numărul variantelor se impun anumite restricţii în stabilirea ordiniioperaţiilor de următoarea natur ă:

- primele operaţii necesare prelucr ării piesei sunt cele legate de prelucrarea bazelor tehnologice de aşezare, de măsurare;

- se execută întâi operaţia de degroşare, semifinisare, finisare şi netezire;- dacă din experienţa acumulată anumite piese determină pe o anumită suprafaţă

defecte din semifabricare se impune prelucrarea acestora mai întâi;- suprafeţele interioare să se prelucreze către sfâr şitul procesului tehnologic cu

excepţia acelora care se folosesc baze tehnologice;- suprafeţele care în timpul transportului de la o maşină unealtă la alta se pot

distruge prin lovire, să se prelucreze spre sfâr şitul procesului tehnologic(filetele, canelurile, danturile);

În funcţie de aceste restricţii un traseu tehnologic indiferent de tipul şi clasa pieseiar fi următoarea:

1. operaţii necesare prelucr ării bazelor tehnologice;2. operaţii pentru degroşarea suprafeţelor principale, deci cu rol funcţionar;3. operaţii pentru finisarea acestora;4. operaţii pentru degroşarea, eventual finisarea suprafeţelor auxiliare;5. operaţii suprafeţelor care se pot distruge;6. operaţii de tratamente termice;7. operaţii de finisare eventula de netezire;

După fiecare operaţie există controlul intermediar.

- stabilim natura semifabricatului, să zicem bar ă laminată;- se execută suprafeţele frontale şi găurile de centrare;- prindem piesa în mandrină şi prelucr ăm suprafaţa 1 prin strunjire şi executăm

gaura de centrare;1.

a) strunjirea de degroşare a suprafeţei 1; b) strunjire de finisare 1;

1

23

45678

9 10 11 12 13

Fig.5.69. Arbore drept canelat.



88

c) centruire sup. 1;- întoarcered) strunjirea de degroşare a suprafeţei 9;e) strunjirea de finisare 9;f) centruirea suprafeţei 9;

Dacă semifabricatul este forjat.

1.

a) Strunjire degroşare1; b) Strunjire finisare 1;c) Centruire1;

întoarcere semifabricatd) Strunjire degroşare 9;e) Strunjire finisare 9;f) Centruire 9;

Degroşarea suprafeţelor principale2.

a) Strunjire degroşare suprafaţa. 4,3,2;

b) Strunjire degroşare 3;c) Strunjire degroşare 2;- întoarcere;d) Strunjire degroşare 5,6,8;e) Strunjire degroşare 6;f) Strunjire degroşare 8;

3.a) Strunj finisare 2 b) Strunjire finisare 3c) Strunjire finisare 4- întoarcere

Fig.5.70. Semifabricat forjat.



89

d) Strunjire finisare 5e) Strunjire finisare 6f) Strunjire finisare 8g) Strunjire degajare 7h) Teşiri

4.Frezarea canal pană;5.Frezare caneluri6.Filetare;7.Tratament termic;

Pentru stabilirea naturii operaţiilor pe fiecare suprafaţă se procedează astfel:- se determină un coeficient total global de precizie tot Δ

piesa

semif tot T

T =Δ ;

m8,0R

mm03,0

a μ =

=T ; m1100 μ = semif T ;

m30 μ = piesaT ; ;3730

1100==Δ tot

- acest coeficient total trebuie acoperit prin coeficienţi par ţiali de la cele k operaţii

i

ii

k tot

T

T 1

21

−=Δ

ΔΔ⋅Δ=Δ K

- există un tabel ce ne corelează rugozităţile cu tipul operaţiei ce le realizează

4,87,2

8,490

420

m90T

m420

7,2420

1100

2

sf

degrosare1

⋅=Δ

===Δ

=

=

===Δ

tot

sf

sd

sol

strunj

semif

T

T

T

T

T

μ

μ

Şi tot aşa până când ≅Δ tot cu cel obţinut iniţial.

5.3.4. Calculul adaosului de prelucrareDupă ce s-a stabilit traseul tehnologic se cunosc operaţiile necesare fiecărei

suprafeţe. În vederea executării lor trebuie să se stabilească stratul de material îndepărtat prin aşchiere. Acest adaos poate fi adaos de prelucrare intermediar i A - necesar

executării unei operaţii şi se determină ca diferenţă între dimensiunea suprafeţei la două operaţii succesive.



90

Adaos de prelucrare total t A : stratul de material necesar tuturor operaţiilor acelei

suprafeţe sau ca diferenţă între dimensiunea semifabricatului şi dimensiunea finită a

acelei suprafeţe.∑=

=k

jijt A A

1

;

Adaosul de prelucrare poate fi simetric sau asimetric.Adaosul de prelucrare simetric este stabilit pe suprafeţe de revoluţie şi pe

suprafeţe plane paralele care se prelucrează simultan.Adaosul nesimetric se prevede pe suprafeţele plane prelucrate individual.Adaosul de prelucrare pentru operaţii ce se execută, operaţie curentă pentru

suprafaţa exterioar ă de revoluţie.(fig.5.71)

a)

C P C

C P C

A

A

Δ−Δ=

Δ−Δ=

22

b)

pcc

pC C

d d A

d d A

−=

−=

22

Atunci când se prelucrează un lor de piese cu reglare prealabilă, întrucâtdimensiunile variază între anumite limite şi adaosul de prelucrare va fi corespunzător acestor limite.

D p

D c

A c

d cd p

A c

a) b)

Fig.5.71. Adaosul de prelucrare.a)suprafeţe exterioare de revoluţie: b)suprafeţe interioare derevoluţie.



91

maxmaxmax c pc H H A −= ; minminmin c pc H H A −=

ccc

p p p

T H H

T H H

+=

+=

minmax

minmax

c pc pc T T H H A −+−= minminmax

pcc T A A += minmax - se neglijează cT ;

Acelaşi lucru se întâmplă şi la prelucrarea suprafeţelor de revoluţie. (fig. )

maxmaxmax2 c pc A Δ−Δ= ; minminmin2 c pc A Δ−Δ= ;

ccc

p p p

T

T

+Δ=Δ

+Δ=Δ

minmax

minmax; pcc T A A += minmax 22 ;

Cum se stabileşte mărimea adaosului de prelucrare pe fiecare operaţie în parte.Se apelează la o analiză a factorilor care pot să intervină în timpul aşchierii. Se

cunoaşte faptul că la fiecare operaţie tehnologică se obţin anumiţi parametrii de precizieşi calitate. Rolul operaţiilor tehnologice este acela de reduce abaterile operaţiilor anterioare.

H p m a x

H

p m i n

H c m a x

A c m a x

H c m i n

A c m i n

Fig.5.72 Variaţia adaosului de prelucrare în cazul prelucr ării unui lot de piese cu reglare prealabilă la dimensiunea de lucru.



92

1.Rugozitatea medie de la faza precedentă Rz p;

2. Fiecare operaţie determină, pe o anumită adâncime, un strat superficial cu calităţidiferite;

a) Stratul superficial cu structur ă distrusă; b) Stratul superficial ecruisat;

pS - strat superficial degradat de la faza anterioar ă

3. p ρ - sumă vectorială a abaterilor spaţiale de la operaţia precedentă;

Toate aceste abateri de la poziţia reciprocă sunt considerate abateri spaţiale ale piesei;

D p m a x

D c m a x

A c m a x

D p m i n

A c m

i n

D c m i n

Fig. 5.73. Variaţia adaosului de prelucrare în cazul prelucr ării unui lot de piese cu reglare prealabilă la dimensiunea de lucru.

d

la matritare − deplasareamatritelor

arbore curbat

Fig.5.74 Abaterile spaţiale de la poziţia reciprocă.



93

4. icε - eroarea de instalare curentă;

iε - or ε - de orientare;

- f ε - de fixare;Suma vectorială a erorilor de instalare de la faza curentă

5.Abaterile de formă ale suprafeţei - trebuie să depăşească toleranţa la dimensiuneasuprafeţei la care se prelucrează;

Întrucât între adaosul maxim şi cel minim există toleranţa, se va ţine cont de pT .

La modul general, adaosul de prelucrare s-ar determina:( ) ( )

( ) ( )mm222 max

max

ic p p zp pc

ic p p zp pc

S RT A

S RT A

ε ρ

ε ρ

++++=

++−+=

Modul de stabilire a acestor elemente ce intră în calcul

Întotdeauna trebuie să se considere toţi aceşti factori? În primul rând, primiitermeni zp R şi pS s-au stabilit în mod experimental valori ce se găsesc tabelate pentru

diverse operaţii.

Ceilalţi termeni, p ρ şi icε fiind vectori şi trebuind însumaţi, suma lor va depinde de

unghiul α dintre cei doi vectori ;

α ε ε ρ ε ρ cos222 ⋅⋅±+=+ ic pic pic p p ;

Pentru aceeaşi suprafaţă pot exista, în acelaşi timp, mai multe abateri spaţiale şi

atunci ar trebui să se determine p ρ şi apoi să se însumeze cu erorile de instalare.

De exemplu, la un arbore matriţat există cel puţin două erori:- deplasarea matriţelor;- a doua abatere spaţială curbarea arborelui;

22cd p ρ ρ ρ += ;

Dacă există curbura şi excentricitate: 22exc p ρ ρ ρ +=

Eroarea de instalare este formată din două erori:1. eroarea de orientare or ε ;

2. eroarea de fixare f ε ;

Aceşti vectori 0ε şi f ε trebuie însumaţi. Dacă se prelucrează suprafeţele plane, aceşti

vactori sunt coplanari, deci f or ic ε ε ε += .

Pentru suprafeţe circulare: 22 f or ic ε ε ε += .



94

Nu pentru toate operaţiile trebuie luaţi în cosniderare aceşti factori pentru că, chiar dacă intervin în realitate, operaţia pentru care se calculează adaosul, prin natura ei, nu-i poate elimina. De exemplu, în cazul prelucr ării unei găuri, ea este înclinată faţă de sueţelefrontale.În cazul prelucrarii găurii prin alezare cu alezoare reglabile datorită prelucr ării cuautocentrare, nu se poate îndepărta abaterea de poziţie reciprocă a axei. Aceeaşi situaţie şiîn cazul honuirii găurii. Deci, cu toate că se cunoaşte ρ , nu putem înlătura această abatere, deci nu are nici un rost să mărim adaosul de prelucrare.În cazul pS : strat superficial, trebuie înlăturat stratul degradat dar după tratament termic

el dispare,. Prin urmare, pentru toate operaţiile de după tratamentul termic, nu se maifoloseşte termenul pS în cazul prelucr ării adaosului de prelucrare.

În cazul rectificării pe maşini de rectificat f ăr ă centre, nu există erori de instalare, deci icε

dispare şi dacă este după operaţia de tratament termic dipare şi p s .

În cazul operaţiilor de netezire, hornuiri, lepuiri, supraneteziri, se urmăreşte în principalîmbunătăţirea asperităţilor de suprafaţă. Prin modul în care se execută operaţiile nu pot fiîndepărtate p ρ , ele sunt după tratament 0= p s . De altfel, şi eroarea de instalare este 0,

deci, pentru aceste suprafeţe adaosul de prelucrare este

zp pc RT A 22 max += ;

Calculul dimensiunilor intermediare

Adaosul de prelucrare stabilit pentru fiecare operaţie este necsesar fie pentrustabilirea adâncimii de aşchiere, fie pentru calculul dimensiunilor intermediare (fig.5.75 ).

În funcţie de rugozitate, precizie, fiecare suprafaţă are nevoie de prelucr ărisuccesive deci pe fiecare suprafaţă sunt necesare un număr oarecare de operaţii.

Cunoaştem dimensiunea după desen şi cea a semifabricatului. Deci trebuiestabilită dimensiunea la care se face fiecare operaţie.

Fig. 5.75.Arbore drept.



95

Exemplu:

- ne uităm în traseul tehnologic:1. strunjire de degroşare: m27002 max μ =c A ; m1100 μ = pT ;

2. strunjire de finisare: m12002 max μ =c A ; m300 μ = pT ;

3. Rectificare de degros.: m6002 max μ =c A ; m120 μ = pT ;

4. Rectificare de finisare: m2002max

μ =c

A ; m60 μ = p

T ;

Pentru suprafeţele exterioare de revoluţie dimensiunile intermed.pentru faza sau operaţiacurentă se calculează cu relaţia:

⎪⎩

⎪⎨⎧

−Δ=Δ

+Δ=Δ

pcc

c pc

T

A

maxmin

maxmaxmax 2; maximmax curent c Δ=Δ ;

Pentru suprafeţe interioare:

⎪⎩

⎪⎨⎧

+=

−=

pcc

c pc

T d d

Ad d

minmax

maxminmin 2

Calculul dimens. intermediare pleacă de la piesa finită la semifabricate astfel:1. Dimensiuni intermediare înaintea rectificării de finisare (după rectificarea de

degroşare)

⎩⎨⎧

=−=Δ

=+=Δ

mm17,2906,023,29

mm23,292,003,29

cmin

maxc

Pentru suprafeţele exterioare de revoluţie, dimens. nominală se calculează astfel:

1

234

2 9

+ 0 , 0

3

− 0 , 0

1

2 9 , 1

9 + 0 , 0

4

− 0 , 0

2

2 9 , 7

5 + 0 , 0

3

− 0 , 0

4

3 0 , 8

+ 0 , 2

− 0 , 1

Fig.5.76 Modul de calcul a dimensiunilor intermediare.



96

pi

p s

ic sc N

T A

T A

A A

3

13

2minmax

=

=

+Δ=−Δ=Δ

La suprafeţele interioare :

;3

1

;3

2

p s

pi

T a

T a

=

=

Pentru cazul nostru: mm19,2906,03

117,2906,0

3

223,29 =+=−=Δ N ;

2. Dimensiuni intermediare înainte de rectific. de degroşare (după strunjirea definisare):

mm75,2908,083,29

mm71,2912,083,29

mm83,296,023,29

N

cmin

max

=−=Δ

=−=Δ

=+=Δc

3. Dimensiuni intermediare înainte de strunjirea de finisare (după strunjirea dedegresare):

30,80,130,7 mm83,301,073,3030,70,3-31 mm73,303,003,31

3,10 mm03,312,183,29

N

cmin

max

=+=−=Δ==−=Δ

≅=+=Δc

Observa ţ ie: Deoarece la strunjirea de degroşare nu se obţin preciz. de sutimi **Recomandare: în calculul dimensiunilor intermediare se impune rotunjireadimensiunilor în concordanţă cu precizia operaţiei care se execută.

4. Dimensiunea. intermediar ă la strunjirea de degroşare (după dimensiuneasemifabricatului.)

mm6,321,17,33

34,7 7,337,20,31

cmin

max

=−=Δ

≅=+=Δc

- dacă este semifabricat laminat trebuie aleasă dimensiunea imediatstandardizată (să presupunem că este 34 mm);

)7,0(4,034 +−=Δ N

Aici se pune toleranţa ca în standard şi se recalculează mm6,331,17,34min =−=Δc ;

Observa ţ ie: Atunci când se fac rotunjiri de dimens.iuni se impun recalcularea adaosuluide prelucrare.

mm7,30,317,342 maxrecalcmaxrecalcmax =−=Δ−Δ= pcc A



97

Atunci când calculând dimens. intermediare la ultima operaţie nu ajungem ladimensiunea. standard a semifabricatului se calculează ultima operaţie cu relaţia

maxmax p semif c

Δ−Δ=Δ ;

Deci în acest caz, pentru prima operaţie, adaosul de prelucrare este mai maredecât cel calculat precedent.

Trebuie avut în vedere şi care treaptă stabileşte mărimea semifabricatului, uneoriaceasta este stabilită de treapta cea mai mare, dar nu întotdeauna.

5.3.5 Calculul regimurilor de aşchiereConţine rezolvarea următoarelor aspecte:- definitivate caracteristicile alegerea sculei şi a maşinii unelte (alegerea sculei

şi a maşinii unelte);- adâncimea de aşchiere;

-

stabilirea avansului şi verificări necesare;- stabilirea vitezei de aşchiere şi a turaţiei şi numărului de curse;- calculul for ţelor de aşchiere;- puterea necesar ă şi verificarea ei;

1. Alegerea sculelor şi a maşinii unelte.Pentru suprafeţele care nu pot utiliza scule standardizate, proiectantul tehnolog areobligaţia să le proiecteze.

2. Stabilirea adâncimii de aşchiere- diferenţa între dimensiunile succesive sau a trecerilor se recomandă [ ]mmmaxc At = pentru suprafeţe plane

[ ]mm 2

2 maxc At = pentru suprafeţe simetrice..

Dacă rigiditatea sistemului tehnologic nu permite îndepărtarea într-o singur ă trecere se recomandă împăr ţirea adaosului pe adâncimi de aşchiere pentru trecerisuccesive

nt t t t ,,, 21

3. Avansul- deplasarea sculei la o rotaţie a piesei în mm/ rot sau mm/cd

Pentru avans se fac recomand.:- în cazul operaţiilor de degroşare a unor suprafeţe exterioare de revoluţie să

se aleagă în funcţie de adâncimea de aşchiere şi de dimensiunea suprafeţei.- pentru degroşarea unor suprafeţe interioare de revoluţie, avansul se alege

funcţie de adâncimea de aşchiere şi de lungimea în consolă a sculei.Pentru acestea există tabelele STAS:

mm D t mm

1-15 15-30 30-45

<2 0,01-0,05 0,04-0,08 0,07-0,152-55-8

Din intervalul recomandat a avansului se alege o valoare existentă în gama deavans a maşinii unelte mm/rot1,0=a s



98

Sistemele tehnologice impun anumite limitări din punct de vedere a avansului,limitări ce impun verificarea avansului pe baza acestora şi anume:

a) verificarea avansului în funcţie de rezistenţa sculei; b) verificarea avansului în funcţie de plăcuţa dur ă c) verificare avansului în funcţie de rezistenţa mecanismului de avans;d) verificarea avansului în funcţie de rigiditatea piesei;

a) Verificarea avansului în funcţie de rezistenţa sculei Pentru strunjireschema de lucru este prezentată în fig. 5.77.

- solicitarea principală este încovoierea corpului cuţitului

a zi wl F M σ ⋅=⋅= ;6

2 BH w = ;

Fz fz y x

Fz Z st c F ⋅⋅= ;

Fz Fz

y x

Fz

ac

t C l

w s

⋅⋅

⋅=

σ ; ac s s ≥ ;

b) verificarea avansului în funcţie de plăcuţa dur În mod experimental s-audeterminat pentru avansuri următoarele relaţii:

zm

y

x s

c Rt

c s

⋅

⋅=

δ unde:

sc - coeficient;

δ - grosimea plăcuţei dure;t - adâncimea de aşchiere;

m R - rezistenţa la rupere a materialului;

ca s s ≤ ;

l

H

B

Fz

Fig.5.77.Verificarea avansului funcţie de rezistenţa sculei. Schema de calcul a momentului deîncovoiere.



99

c) verificare avansului în funcţie de rezistenţa mecanismului de avans

adm x x

F F ≤

adm x F - for ţa admisibilă a mecanismului de avans care are valoare dată în

cartea tehnică a maşinii unelte;

adm x y x

F x F st c F Fx Fx

x≤⋅⋅=

Fx Fx

x x

x

C t

F s

⋅=

xF

adm

c;

ca s s ≤ ;

Dacă adm x F nu este specificat în cartea maşinii, el trebuuie să fie calculat.

d) verificarea avansului în funcţie de rigiditatea piesei. Aceată verificare se

impune pentru piese mari cu raportuld

l ;

Relaţia de calcul a avansului depinde de metoda de fixare a piesei.

-fixarea piesei între vârfuri( )

l

xl x

EI

P y y

22

3

−⋅=

- fixarea piesei în universal cu un capăt în consolă EI

l P f y

48

3

max

⋅=

-fixarea piesei în universal şi celălalt capăt în vârf mobil EI

l F f y

3

3

max

⋅=

Py Py y x

py y st c P ⋅⋅= ;

3max 48

l t c

I E f s

Py x

Py ⋅⋅

⋅⋅⋅= , în literatura de specialitate apare sub o altă formă

deoarece apar multe constante;

ac s s ≥ ;

Pentru săgeată se recomandă:- în direcţie componentei

y

P să fie T f 25,0= ; T – toleranţă dimensională a

suprafeţei care se prelucrează;- în direcţia rezultantei mm5,02,0 ÷= f ;

În cazul operaţiei de finisare, avansul se recomandă în funcţie de rugozitateade suprafaţă. Atunci când avansul nu se alege funcţie de rugozitate se impuneverificarea avansului din acest punct de vedere.

r

s Rc 8

2

= ;

crR s 8= ; ac s s ≥ ;



100

1ctgk ctgk

s Rc +

= ;

xa sc R ⋅= ;

Dacă la una din verificări nu se respectă ac s s ≥ , atunci se alege un avans mai

mic din domeniul recomandat dacă nu se poate duce şi spre stânga (până) ladomeniul vecin şi se face recalcularea pentru restricţia care nu a fost îndeplinită.

4.Viteza de aşchiere, turaţie sau numărul de curse duble

În mod experimental, s-a stabilit că viteza de aşchiere depinde de foarte mulţifactori printre care:

- durabilitatea sculei aşchietoare;- parametrii regimului de aşchiere t şi s;- materialele sculă piesă;- geometria sculei aşchietoare;- natura lichidului de r ăcire-ungere;- starea suprafeţei prelucrate;

const T v =⋅ ; T - durabilitatea [ ]min ;

v [ ]min/m ;Experimental, această legătur ă este respectată pentru prelucrarea cu scule din oţel

rapid a tuturor materialelor şi pentru prelucrarea cu plăcuţe dure a fontei fig . 5.78.La oţeluri prelucrate cu plăcuţe dure, această legătur ă se respectă de la o anumită viteză (curba 2). Deci serecomandă folosirea de viteze mari 0v ;

- pentru oţeluri: K21 k k st T

C v yv xvm

v ⋅⋅⋅⋅

= ; k – coeficienţi ce ţin seama de

material, etc.

2

1

vo v [m/min]

T [min]

Fig. 5.78. Viteza de aşchiere funcţie de durabilitatea sculei aşchietoare.



101

- La burghiere:K21 k k

sT

Dcv

v

v

ym

xv ⋅⋅

⋅

⋅= ;

Care este legătura dintre cele două durabilităţi:1 – durabilitate pentru productivitatea maximă;2 – durabilitate pentru cost minim;

1. Durabilitate pentru productivitatea maximă Când se obţine productivitate maximă?Atunci când timpul de prelucrare efectiv este minim.

abe t t T += ;

m

m

b T c

T

cc

v

ci

n s

Lt ⋅===⋅

⋅= 2

1

; i – numărul de treceri;

n s ⋅ - viteza;

sa t t → - timpul pentru schimbarea sculei;

12

−⋅⋅=⋅=⋅= m s

b s s sa T ct

T

t t nt t ;

sn - numărul de schimburi a sculei pentru prelucrarea acelei suprafeţe

smm

e t T cT cT ⋅⋅+⋅= −122

- determinăm extremele:

( ) 01 22

12 =⋅⋅−+⋅⋅=

∂∂ −−

smme t T mcT cm

T

T ;

( )[ ] 0122 =⋅−+⋅ −

sm t mmT T c ; ( ) 01 =−+⋅ st mT m ;

s pr t m

mT ⋅−=

1; - durabilitatea la producţie maximă;

2. Durabilitate pentru cost minim

ab C C C +=

bbb t cC ⋅= ; bc - salariul orar al muncitorului care execută în timpul de bază;m

bb T C cC ⋅⋅= 2 ;1

2−⋅⋅=⋅=⋅= m

a sa saa T ccncncC ; ac - salariul orar al muncitorului care execută

schimbarea;

122 −⋅⋅+⋅⋅= mam s T ccT ccC - cost minim

( )

( )[ ] 01

01

22

22

12

=−+⋅⋅⋅

=⋅−⋅+⋅⋅=∂∂

−

−−

abm

ma

m B

cmT cmT c

T mccmT ccT

C

b

aec c

c

m

mT ⋅

−=

1; ecT - durabilitate economică;



102

CAPITOLUL 6

PROGRAMAREA TEHNOLOGIEI CU AJUTORULCALCULATORULUI

1. Necesitatea şi oportunitatea aplicării sistemelor automate de tehnologie.Problemele care au impus sunt cele cu volum mare de lucru cum ar fi:- calculul roţilor dinţate;- calculul arcurilor;- reglarea maşinilor complexe.

2. Proiectarea proceselor tehnologice la care costul prelucrării este mare3. Eliminarea activităţilor de rutină şi eliberarea tehnologiilor cu orientare spreactivitatea creativă Fondul total de timp afectat proiectării tehnologice se distribuie astfel:

- 20% elaborare traseu tehnologic;

- 20% editare scriere fişă tehnologică;- 40% consultare normative şi adaptarea acestora;- 10% activitate pentru calculul manoperei specifice şi alte calcule;- 10% multiplicare, înregistrare fişă tehnologică;

Implicarea calcul electronicFluxul informaţional al atelierului de proiectare tehnologică.Datele de intrare la serviciul de proiect sunt:

- desenele de execuţie;- desene ansamblu şi subansamblu;- dotare cu maşini unelte;- necesarul de dispozitive şi scule;

- datele finale;Rezultatele proiectării tehnologice reprezintă documente tehnologice prezente sub formafişelor tehnologice la producţia de serie mică, mijlocie şi planele de operaţii la producţiade serie mare şi masă.Trecerea de la datele de intrare la cele de ieşire presupune o activitate de proiectare ce arealgoritmii:

- stabilirea succesiunii fazelor şi operaţiilor de prelucrare;- algoritmul stabilirii adaosului de prelucrare şi a adaosurilor intermediare;- algoritmul stabilirii. parametrii regimului de aşchiere;- algoritmul de calcul al costurilor prelucr ărilor



103

Sistem informaţional decizional pentru proiectarea algoritmică a proceselortehnologiceSistem de programare elaborat de Universitatea din Braşov SIDEFPrincipalele etape pentru utilizarea acestui sistem:Avantajele utilizării sistemului SIDEF

- elimină subiectvismul;- elimină diferenţele între tehnologiile elaborate de diferite persoane;- reduce timpul de proiectare şi elimină considerabil erorile;- elimină şi simplifică activitatea de rutină a inginerului tehnolog

Algoritmul proiectării proceselor tehnologice pentru piesa reprezentativă Cuprinde etapele:

1. gruparea pieselor şi obţinerea piesei reprezentative ce conţine toate detaliileconstructive a pieselor din grupă;

2. Constituirea grupelor;3. Codificarea suprafeţelor elementare ale piesei reprezentative (pentru piesa

reprezentativă)4. Introducerea în calculator a informaţiilor ce caracterizează piesa reprezentativă 5. Selectarea procesului tehnologic optim pentru piesa reprezentativă – se face prin

apelarea unui sistem de programe ce au scop:a) sabilirea succesiunii operaţiilor de prelucrare pentru fiecare itinerariu

tehnologic; apelarea subprogramului de calcul a adaosului de prelucrare şia dimensiunilor intermediare;

b) stabilirea regimurilor de lucru;c) stabilirea normelor de timp şi costurilor;

Schema generală de proiectare a piesei reprezentative se prezintă astfel fig. 6.79.:

Algoritmul de proiectare tehnologică pentru piese concrete. Presupune parcurgereaurmătoarelor etape:

- identificarea piesei şi stabilirea piesei reprezentative sau a grupei ce ocaracterizează;

START

READ date initiale

CALL

ADAOS

CALL

SECVENTA

k = 1

Declararetablouri

Fig. 6.79. Schema generală de proiectare a piesei reprezentative.



104

- codificarea suprafeţelor piesei utilizând trei grupe de cifre astfel:1. prima grupă precizează forma geometrică a suprafeţei piesei;2. precizează clasa de precizie a acestei suprafeţe;3. precizează numărul suprafeţei piesei aşa cum se regăseşte în piesa

reprezentativă;- traseul tehnologic pentru piesa concretă se stabileşte astfel: din traseul optim

tipizat al piesei reprezentative se selectează traseul tehnologic pentru fiecaresuprafaţă a piesei, se apelează subprogramul pentru calcul, adaosuri, regimuri,norme;

- se editează fişele tehnologice şiplanele de operaţie

Algoritm pentru determinarea succesiunii operaţiilor de prelucrare.Aceştia folosescelemente din teoria grafului.

Unui traseu tehnologic i se ataşează un graf tehnologic. Graful este compus dinnoduri şi arce de legătur ă. Vârfurile grafului tehnologic reprezintă stări succesive întresemifabricat şi piesa finită. Arcele grafului tehnologic reprezintă operaţiile, fazele prelucr ărilor ce realizează modificarea formei constructive şi preciziei dimensionale întredouă stări succesive ale piesei fig.6.81.

1-2: strunjire frontală;2-3: prima burghiere3-4: a doua burghiere

Prin grafic înţelegem mulţimea vârfurilor şi a relaţiilor dintre acestea.Un grafic ( ) F X G ,= unde { }n x x x X K,, 21=

F – reprezintă relaţiile de legătur ă între vârfuri sau arcele;F – este o matrice definită astfel:

( )( )

( )⎪⎩

⎪⎨⎧

∉

∈=

i

i

x F

x F ji F

j

j

xdacă,0

xdacă,1,

vârfuridouăceleuneascăsăcarearcunexistănudacă-

în xajungeşixvârfullade pleacăcarearcunexistădacă- ji

1

23

4

Fig.6.80. Piesă reprezentativă.



105

Rezolvarea problemelor de teoria grafului utilizând calculul matricial.Matricile ataşate grafului tehnologic sunt:

Matricea conexiunilor

( ) ( )ija ji A =, , unde⎪⎩

⎪⎨⎧

→/

→=

j

j

ij x

xa

i

i

xdacă,0

xdacă,1;

Matricea costurilor

ijcC = , unde⎪⎩

⎪⎨⎧

→/

→=

j

j

ij x

xCost a

i

i

xdacă,0

xdacă,;

C – cuprinde valorile costurilor tehnologice pentru fiecare operaţie şi fază de prelucrare;

Matricea timpilor tehnolocigi

( )ijt T = , unde ⎪⎩

⎪⎨⎧

→/

→=

j

j p

ij x

xt t

i

i

xdacă,0

xdacă,;

Problema rezolvării grafului tehnologic constă în stabilirea drumului care permitetrecerea de la vârful iniţial la vârful final (trecând prin toate stările), ce trebuie să aibă valoarea minimă.Algoritmii cei mai folosiţi pentru determinarea drumurilor optime sunt:

Algoritmii FOLKES Algoritmul BELLMAN – KALABA

Pentru determinarea drumului minim se construieşte o matrice astfel:

( ) ija ji A =, , unde⎪⎩

⎪⎨

⎧

=

→/

→

=

1idacă,0

xdacă,0

xdacă,

i

i

j

j

ij x

x j

a ;

Pentru exemplul nostru:

1 2 3 4

Fi . 6.81. Schema unui graf aplicat pe piesa reprezentativă.



106

⎟⎟⎟

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎜⎜

⎝

⎛

=

03204020

4300

4320

A ;

Se utilizează matricea A pentru determinarea drumurilor hamiltoniene. Aceasta reprezintă o succesiune de arce adiacente care trec prin toate vârfurile, de la vârful iniţial la cel final.

Drumul 1d : ( )4,3,2,11 =d

Drumul 2d :

( )( )( )( )

( )2,3,4,1

3,2,4,1

2,4,3,1

4,2,3,1

3,4,2,1

6

5

4

3

2

=

=

=

=

=

d

d

d

d

d

Se calculează lungimea (costul şi timpul) drumurilor hamiltoniene stabilite anterior iar apoi se adoptă ca optimă succesiunea de timp sau cost minim.

Algoritmul pentru determinarea parametrilor regimului de aşchiere prin metodaprogramării matematiceMetoda programării matematice prezintă două etape:

1. Stabilirea mediului matematic necesar;a. Determinarea funcţiei obiective sau scopului

- determinarea timpului de prelucrare- determinarea costului prelucr ării

b. Stabilirea relaţiilor restrictive (sunt impuse de procesele tehnologicecomplete)

2. Rezolvarea ei, deliberarea soluţiilor obţinute

1.a) Determinarea funcţiei obiective

sb nct cC ⋅+⋅= 21 - costul

1c - cheltuielile pentru salariul muncitorilor;

bt - timpul de bază;

2c - cheltuielile legate de scula aşchietoare;

sn - numărul de schimbări ale sculei aşchietoare;

sc

scaa s N

C C t ct C +⋅+⋅= 12 ;

st - timpul de schimbare a sculei;

aaC t - timpul şi costul ascuţitorului pentru recond. sculei şi salariul acestuia;

scC - costul sculei;

sc N - numărul de schimbări ale sculei;



107

t n

lAt

s

cb = ; l - lungimea suprafeţei prelucrate;

c A - adaosul de prelucrare; st n - parametrii de lucru: turaţie, avans, adâncime;

T

t n b

s = ; T - durabilitatea sculei;

T

t C t C C b

b ⋅+⋅= 21 ;

⎟ ⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛

⋅+⋅=

T C

C t C C b 1

1 21

⎟

⎟

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛

⋅

+

⋅⋅

⋅⋅=

T C

C

t sn

AC l C C

1

21 1 - funcţie de cost avâd în vedere costul prelucr ării;

Pentru timpul de prelucrare o altă funcţie obiectivă.

s sbbuc t nt t ⋅+= ;

buct - timpul pe bucată;

bt - timpul de bază;

s s t n ⋅ - timpul afectat schimbării sculei sau reglajului scule

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ +⋅⋅

⋅=

T

t

t sn

Al t sC

buc 1 , unde st - timpul pentru schimbarea sculei sau reglarea poziţiei

acesteia;

b. Stabilirea relaţiilor restrictive1. Relaţii restrictive impuse de scula aşchietoare;2. Relaţii restrictive impuse de maşina unealtă;3. Relaţii restrictive impuse de precizia de prelucrare;4. Relaţii restrictive impuse de condiţiile tehnico-organizatorice ale locului de

muncă.

1.Relaţii restrictive impuse de scula aşchietoare.- pentru strunjire

Restricţia durabilităţii sculei aşchietoare se pleacă de la relaţia lui Taylor generalizată:

91k

200

k HB

st T

cv n y xm

V

vv

K

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅⋅

=

m

n y x

v k k HB

st n D

cT

vv

1

91

200

1000

⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

⋅

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅⋅⋅⋅

⋅= K

π



108

21 T T T ≤≤ , în care 1T , 2T reprezintă un interval al durabilităţii situat în şiruriledurabilităţii optime.

2

1

91v

1 k

200

c1000T k

HB st n D

T

m

n y x vv

≤

⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅⋅⋅⋅⋅

⋅≤ K

π

Restricţia impusă de rezistenţa corpului sculei aşchietoare.

ac

3

T6 L

hb HB st c

F F

Fz Fz Fz n y x Fz

admis z

⋅≤⋅⋅⋅

≤

acT - efortul admisibil la încovoieri a materialului cuţitului;

Restricţia impusă de rezistenţa plăcuţei aşchietoare- se aplică la sculele armate

5

3

2

sin4

k

k

k k

k

k

T

C t s i ⎟

⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛ ≤⋅ ;

t s ⋅ - parametrii de lucru;C - grosimea plăcuţei;T - efortul de compresie admisibil pentru plăcuţă;k – unghiul de atac principal al sculei;

2. Restricţiile impuse de maşina unealtă a) Restricţia impusă de rezistenţa mecanică de avans a maşinii unelte

mecaadmis F Q ≤

y z x F F F Q ++= μ ; z y

z x

F F

F F

4,0

2,0

≅

≅; 1,0=μ - pentru ghidajele strungurilor

L

h

b

Fz Fx

Fy

Fig. 6.83. Schema sculei aşchietoare şi modul de acţiune a for ţelor de aşchiere.



109

( )[ ]

adm

n y x

F

z z

F HB st c

F F Q

Fz Fz Fz

z

≤⋅⋅⋅⋅

⋅≅++=

34,0

34,04,011,02,0

b) Restricţia impusă de puterea maşinii unelte.

mn P P ⋅≤⋅ η η ; m P - puterea motorului;

m z

n P v F

P ⋅≤⋅

= η 6120

;

mn Fz

y x

m

n y x Fz

P D HBc

st n

P n D HB st c

Fz

Fz Fz

Fz Fz Fz

⋅⋅⋅⋅

⋅≤⋅⋅

⋅≤⋅

⋅⋅⋅⋅⋅⋅

μ π

μ π

3

3

106120

106120

c) Restricţiile impuse de cinematica maşinii unelte.Turaţiile respectiv, avansul de lucru, trebuie să se încadreze în gamele impuse de m.u.

⎩⎨⎧

≤≤

≤≤

maxmin

maxmin

s s s

nnn;

3. Restricţiile impuse de precizia de prelucrare:a) Restricţia produsă de deformarea piesei:

4ed

y

T f ≤ ; unde, ed T - toleranţa; y f - săgeata

43

3Tol

EI

L F

z

y ≤⋅

; 405,0 D I z ⋅= - pentru piese circulare;

43

3Tol

EI

L HBt c

z

n x

Fy Fy Fy

≤⋅⋅⋅

;

L – distanţa între vârfuri;

34

3

L HBc

Tol EI st

Fy

Fy Fy

n

Fy

z y x

⋅⋅

⋅≤⋅ ;

b)

Restricţia rugozităţii piesei

( ) R R R vn Ra

ad a

r svC R

R R

ε

μ ⋅⋅⋅=

≤

v - viteza; s - avansul;

ε r - raza de rotunjire a vârfului sculei;

R R R vn ,,μ - sunt funcţie de material, condiţiile de lucru, lichidele de r ăcire ungere.;

( ) Rad r sn D

C R R

R

vn

R ≤⋅⋅⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅⋅⋅ ε

μ π

1000



110

( ) R R

R R

vn R

n

r DC

Rad sn

ε

μ

π ⋅⋅

⋅≤⋅

1000

4. Relaţia restrictivă impusă de condiţiile tehnico-organizatorice ale locului demuncă - restricţia ritmului tehnologic sau al ritmului de fabricaţie şi se exprimă cu relaţia:

tuQk R

Al t sn

muie

c

⋅⋅⋅⋅

≥⋅⋅ ;buc

o s z

buc

t e N

nnn

N

F R

⋅⋅==

muQ - numărul de maşini unelte afectate

prelucr ării;

ut - timpul unitar calculat astfel:

piod au t t t t t +⋅+= at - timp auxiliar;

od t t ⋅ - timpi pentru deservirea tehnico-

organizatorică;

pit - timpul pregătire încheiere;

e R - ritmul linie tehnologice

zn - numărul de zile lucr ătoare;

sn - număr schimb;

on - număr ore;

ik - coeficient de încărcare a maşinii

unelte;9,08,0 ÷=ik ;

tot

ii t

t k = ;

it - timpul efectiv aplicat prelucr ării

mecanice;

tot t - timpul total;

Rezolvarea modelului matematicEste dificilă din cauza formei matematice complicate a modelului matematic.Etapele de rezolvare sunt:

- simplificarea modelului prin transformarea lui într-un model liniar;- aplicarea unor algoritmi ai program. liniare şi obţinerea soluţie

pentru liniarizarea modelului se procedează astfel:

( )

( )( )t x

s x

n x

100log100log

log

3

2

1

==

=

; ( ) B x xnk snn

k sn

R R

R R

n

R

R R

≤⋅+⋅≤⋅+⋅

≤⋅

21

100log100loglogμ

μ μ

ϖ

;

Liniarizarea funcţiei obiective.

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +

⋅⋅⋅⋅

=T C

C

t sn

Al C C c

1

21 1 ;

Pentru a putea face liniarizarea, calculăm:

β α ρ

ρ

T

T C

C

⋅=

+=

1

1

21;



111

ρ Δ să fie minimă

( )21T T - minim

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

⋅=⋅

+

⋅=⋅

+

β

β

α

α

221

2

111

2

1

1

T T c

C

T T c

C

β α 1⇒

- funct. obiectiv devine

m

n y x

V c

HB

st n D

kg k c

t sn

Al C C

vv

β

π

α

⎟⎟

⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎜⎜⎜

⎝

⎛

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

200

100 11 K

;

formă ce permite logaritmarea:

( ) ( ) k t m

x s

m

yn

mc vv +⋅⎟

⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛ ⋅

−−+⋅⎟ ⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛ ⋅

−−+⋅⎟ ⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛ −−= 100log1100log1log1log

β β β

Cu această formă liniar ă se aplică algoritmul simplex şi se determină soluţia.

DETERMINAREA ŞI CALCULUL PUTERII NECESARE AŞCHIERII

Puterea se determină ţinând seama de cinematica m.u. în sensul că, depinde de

modul cum sunt acţionate mişcările principale şi de avansuri.Există maşini unelte care au un singur motor pe toate mişcările, dar şi maşini

unelte care au motoare electrice separat.Când există un singur motor, puterea se determină astfel:

( )[ ][ ]kW

61201000

6120

n s F F F

v F N

y z xe z

n

⋅++

+⋅

=μ

ev - viteza economică;

1,0≅μ De multe ori cel de-al doilea termen este neglijat.Asupra puterii necesare se fac verificări.

η ⋅≤ mn N N ; m N - puterea motorului;

η - randamentul;Dacă nu este respectată această restricţie se impune recalcularea turaţiei.

n

mar N

N nn

η ⋅⋅= ;

Mi şcarea principal ă

Mi şcare de avans2÷3%



112

an - turaţia adoptată;

Alegerea variantei tehnologice din punct de vedere tehnic-economic!0=−V ;v – variante;o – operaţii;

Deci, numărul de variante este foarte mare dar, având în vedere şi unele restricţii,se ajunge la 2÷3 variante admisibil tehnică, iar de aici să o alegem pe cea optimă.Învederea alegerii variantei optime tehnico-economică se folosesc criterii tehnice şieconomice. Acestea sunt materializate sub forma unor indici (coeficienţi).

1. Indicele timpului de bază:

t

bb

N

t =η - determină care este ponderea timpului de bază în norma de timp;

Se urmăreşte ca proiect. struct. op. să se facă astfel încât bη să fie cât mai mare să

se apropie de 1. Având în vedere acest scop ar putea exista tendinţa să crească bt .

in s

Lt b ⋅

⋅= - creşte bt micşorând sin s ;

De aceea, se precizează că se pot compara prin acest coeficient operaţii similare(strunjiri între ele, rectificări între ele, etc.) şi numai atunci când se folosesc valori optime pentru parametri regimului de aşchiere.

K+++= ab B

t t t n

T N

- preocuparea ar fi să creştem bη prin micşorarea timpilor auxiliari din t N ;

pr

pr

pr

t

b

b N

t =η ; ∑

=

=m

ibib m pr

1

1μ η ; m- numărul de operaţii;

- debitare cu fier ăstr ău circular sau cu cuţit: 0,45÷0,5;- operaţii de centruire pe maşini de centruit: 0,4÷0,45;- operaţii de frezare şi centruire pe maşini de frezat şi centruit: 0,5÷0,55;- operaţii de găurire pe maşini de găurit; 0,5÷0,65;- operaţii de adâncire şi alezare pe maşinile de găurit: 0,45÷0,55;- prelucrarea pe strunguri universale: 0,55÷0,65;- prelucrarea pe maşini de frezat; 0,55÷0,75;- operaţii de frezare continuă: 0,85÷0,90;- operaţii de rectificare plane, exterioare, interioare: 0,6÷0,8;- operaţii de broşat cu maşini de broşat: 0,35÷0,45;- prelucrarea danturii R.D: 0,75÷0,85;- frezarea filetelor: 0,7÷0,75;



113

2. Coeficient de continuitate în funcţionarea maşinilor

abb

ebc t t

t

T

t

+==μ , unde eT - timp efectiv;

0≅at ca 1≅cη - maşini cu alimentare şi control în timpul lucrului;

- maşini de frezat tip carusel sau cu tambur precum şi maşini de rectificatAcest indicator presupune comparaţii la operaţii similar

3. Coeficientul de uzilizare a m.u

F

nT p N pî t ⋅+⋅=μ η

P - volumul de producţie;

piT - timp prog. Încheiere;

n - numărul loturilor de piese ce se prelucrează pe maşină; F - fondul anual de timp al maşinii;

În cazul producţiei de serie mare sau masă 0≅ piT ;

F

P N t =μ η

4. Coeficientul de utilizare a materialului

G

g = χ ; g – greutatea piesei finite;

G – greutatea semifabricatului;La noi în ţar ă există un HCM care spune că 85,08,0 ÷= χ . Operaţii de turnare din fontă cenuşie în forme de nisip cu formare mecanică în

modele metalice- pentru carcase: 0,8÷0,9- pentru bucşe: 0,5÷0,6- pentru roţi de curea şi volanţi de dimensiuni mici: 0,7 ÷0,9

Operaţii de matriţare a semifabricatelor din oţel pe ciocane- pârghii şi furci: 0,8÷0,95- pentru arbori în trepte cu flanşă la unul din capete: 0,7 ÷0,85;- pentru roţi dinţate prelucrate prin aşchiere şi arbori netezi cu gaur ă centrală:

0,35 ÷0,55;

5. Productiv. Operaţie

t

schbuc N

T N = ;

R Ritmul de abrica ie



114

schT - durata schimbului;

buc N - număr buc;

6. Volumul total de muncă:

∑=

=m

ititot N T

1

;

7. Coeficientul al timpului de pregătire încheiere

lot t

pi pi n N

T

⋅=η ; 0,05÷0,25

8. Costul

Preţul de cost este principalul indice de evaluare a gradului de economie, fie alîntregului proces tehnologic, fie al operaţiei luate separat. Preţul de cost se compune: RS M P c ++= unde,

M – costul materialului;S – salariul muncitorilor productivi;R – cheltuielile generale de fabricaţie (regie);

Pentru semifabricatele laminate( ) g Gk mGm M −⋅−⋅= 1 , unde:

m – costul unui kg de material (lei)

1m - costul unui kg de deşeuG – greutatea semifabricatului (kg)g – greutatea piesei finitek – coeficientul de utilizare a deşeurilor

85,08,0 ÷=k

Pentru semifabricatele forjate, matriţate turnate

sf sf sf csf RS M P M ++== , în care:

csf P - preţul de cost al semifabricatului;

sf M - costul materialului iniţial;

sf S - salariile muncitorilor productivi din secţia de obţinere a semifabricatului; sf R - cheltuielile generale ale secţiilor de obţinere a semifabricatelor;

∑=

⋅=m

iiti s N S

1

, unde:

t N - norma de timp pe bucată la operaţia analizată, etc.;

i s - salariul tarifar orar;

m - numărul operaţiilor;



115

100a

a

s

c R = (%), unde: aC - suma cheltuielilor generale de fabricaţie ale secţiei pe

un an;aS - fondul anual de salarii ale muncitorilor direct

productivi;Determinarea preţului de cost folosind această relaţie pentru cheltuielile secţiei de

fabricaţie poate duce la concluzii eronate la analiza economică a variantelor comparate deoarece, prin această metodă, nu se poate stabili cota efectivă acheltuielilor generale de fabricaţie ale secţiei care revin pe o piesă, pentru varianteleanalizate. Din acest motiv, se foloseşte metoda localizăriicheltuielilor .

Compararea, din punct de vedere economic, a variantelor tehnologice pe baza preţului de cot, se face pentru un anumit lot de fabricaţie şi concluziile care rezultă r ămân valabile numai pentru aceste condiţii. La modificarea numărului de piese care

se prelucrează variantele tehnologice luate comparativ îşi schimbă gradul deeconomicitate.

Pentru a putea stabili economicitatea diferitelor variante se întocmesc grafice devariaţie a preţului de cost în raport cu numărul pieselor care se prelucrează.

Cheltuielile care compun preţul de cost se împart în două categorii principale:- cheltuieli variabile (se efectuează pentru fiecare piesă în parte)- cheltuieli constante (se efectuează pentru tot lotul de piese)Preţul de cost pentru executarea tuturor pieselor dintr-un lot.

cnv P c +⋅= v – cheltuilei variabile;

c – cheltuieli constante;n – numărul pieselor din lot;

Compararea preţului la două variante ale procesului tehnologic se face grafic fig.6.84:

0 – corespunde numărului de piese cr n denumit program de fabricaţie critic.

Pentru un program de fabricaţie egal cu programul de fabricaţie critic se poate utilizaoricare din cele două variante.Pentru n < IIvar cr n

Pretulde cost

n [nr.pieselor]

I

II

0

ncr

c1c2

Fig.6.84. Grafic de comparaţie a preţului de cost a două variante tehnologice.



116

n > Ivar cr n

( )

21

12

1221

2211

vv

ccn

ccvvn

cnvcnv

cr

cr

cr cr

−−

=

−=−

+⋅=+⋅

Dacă 0=cr n sau cr n <0 ⇒ aplicarea uneia dintre variante este raţională pentru orice

program.Există situaţii în care, pentru realizarea programului de producţie sunt necesare investiţiisuplimentare.Mărimea programului la care se recuperează investiţiile suplimentare poate fi determinată pe cale grafică sau analitică.Pe cale grafică, se face prin trasarea pe ordonată a segmentului d c1 fig. 6.85 egal cu

mărimeaai

c t

cc D 21 −

= ;

21 cc − - diferenţa între investiţiile celor două variante;

ait - termnul de amortizare;

- din d: paralelă cu P1 şi intersect. P2;

en - mărimea rpogramului critic efectiv

en calculat pe cale analitică:ai

eai

e t

ccnv

t

ccnv 2

221

11 ++⋅=++⋅ ;

Pretulde cost

n [nr.pieselor]

I

II

0

ncr

c1c2

d

nc

Fig. 6.85. Preţul de cost funcţie de numărul pieselor prelucrate.



117

CAPITOLUL 7

PRELUCRAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICEEXTERIOARE LA CORPURI DE REVOLUŢIE

7.1.CLASIFICAREA PIESELOR DE TIPUL CORPURILOR DE REVOLUŢIE ŞIPROCEDEE DE PRELUCRARE.

Piesele de tipul corpurilor de revoluţie se clasifică în trei grupe astfel:a) arbori; b) bucşe;c) discuri.În grupa arbori se întâlnesc următoarele tipuri de piese: arbori drepţi, arbori cotiţi,

axe cu came, tije şi bolţuri. Aceste piese se caracterizează prin suprafeţe cilindrice sauconice exterioare şi mai multe suprafeţe frontale plane.

Din grupa bucşe fac parte piesele cu suprafeţe cilindrice interioare şi exterioare

coaxiale, uneori şi suprafeţe conice. Dimensional sunt caracterizate de raportullungime/diametru astfel: 0,5 ≤ L/D < 3. În această grupă se întâlnesc următoarele tipuride piese: cămăşi de cilindru, bucşe, cuzineţi etc.

În grupa discuri se pot considera piesele cu diametrul exterior mult mai mare decâtlungimea, raportul lungime/diametru fiind: L/D < 0,5. Aceste piese au suprafeţelefrontale relativ mari, exemplu: roţi de curea, discuri, volanţi etc.

Suprafeţele cilindrice exterioare se pot prelucra prin: strunjire, frezare rotativă, broşare exterioar ă şi rectificare. Dacă se impun suprafeţelor ce urmează a fi prelucratecondiţii de precizie severe, prelucrarea va fi continuată cu operaţii de netezire astfel:lepuire, supranetezire (suprafinisare), strunjire fină, lustruire, etc. Suprafeţele conice se prelucrează prin: strunjire şi rectificare.

7.2.STRUNJIREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE.

Această operaţie de prelucrare a suprafeţelor cilindrice exterioare în funcţie demărimea adaosului de prelucrare poate fi divizată astfel:

a) strunjire de degroşare; b) strunjire de semifinisare;c) strunjire de finisare.Strunjirea de degroşare asigur ă în mod curent treptele de precizie 13 – 11 şi

rugozităţi Ra cuprinse în intervalul 100 – 12,5 μm.



118

Strunjirea de semifinisare asigur ă în mod curent treptele de precizie 11 – 10 şirugozităţi Ra cuprinse în intervalul 25 – 6,3 μm.

Strunjirea de finisare asigur ă în mod curent treptele de precizie 10 – 8 şi rugozităţiRa cuprinse în intervalul 12,5 – 1,6 μm.

La piesele de tip arbori prinderea se face între vârfuri, cu ajutorul găurilor de centrare,sau în universal şi vârf eliminându-se cinci grade de libertate, r ămânând numai rotaţia în jurul axei de revoluţie. Găurile de centrare sunt standardizate şi clasificate astfel:

- gaur ă de centrare forma A - nu este prevăzută cu con de protecţie fig.7.86;- gaur ă de centrare forma B - este prevăzută cu con de protecţie la 120o fig. 7.87;- gaur ă de centrare forma R – se utilizează la strunjirea suprafeţelor conice prin

metoda deplasării transversale a pă puşii mobile fig 7.88.

La executarea găurii de centrare se foloseşte burghiul combinat de centrare, sau încazul găurilor mari, executarea găurii de centrare se realizează în două etape: o găurire cu burghiu clasic şi o adâncire conică cu teşitor conic. La piesele din clasa bucşe dacă se cer condiţii de coaxialitate foarte ridicate a suprafeţelor exterioare cu gaura centrală, serecomandă a se prelucra cu prinderea pe dornuri: cilindrice, conice sau extensibile. Lacelelalte piese din aceeaşi clasă – bucşe – la care condiţiile de coaxialitate sunt normale prelucrarea se va face cu prinderea în mandrină universal. Pentru piesele din clasa disc, prinderea în vederea prelucr ării se va face numai în mandrină universal.

7.2.1.Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale.

Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale se poate realiza îndouă variante:

Fig. 7.87 Gaur ă de centrare forma B.Fig. 7.86 Gaur ă de centrare forma A.

Fig.7.88 Gaur ă de centrare forma R



119

- după metoda generatoarei materializate;- după metoda generatoarei cinematice.Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale după metoda

generatoarei materializate se foloseşte la prelucrarea suprafeţeleor cilindrice simple sau întrepte, cu condiţia ca lungimea acestora să fie relativ mică (50 – 70 mm), deoarece pentrulungimi mai mari operaţia de strunjire poate fi însoţită de vibraţii. Se execută cu cuţitelate cu avans transversal a cărui valoare st = 0,01 … 0,1 mm/rot. Această metodă de prelucrare este des întâlnită la prelucrarea fusurilor palier la arborii cotiţi.

Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri universale după metodageneratoarei cinematice se foloseşte la prelucrarea suprafeţelor cilindrice cu lungimimari. La strunjirea de degroşare la arbori în trepte pe strunguri universale, se pot folosiurmătoarele scheme de prelucrare (fig.7.89 a,b,c):

La prelucrarea după schema din fig.7.89 a – adâncimea de aşchiere pe fiecaretrecere este mică, la fel şi for ţele de aşchiere, deci precizia de prelucrare este ridicată.Dezavantajul acestei scheme de prelucrare constă în faptul că lungimea totală a cursei delucru este mare, timpul de prelucrare este mare şi deci costul prelucr ării este ridicat.

a) b

c)

Fig.7.89 Scheme de strunjire de degroşare a suprafeţelor cilindrice pestrunguri universale, exterioare



120

La prelucrarea după schema din fig. 7.89 b – fiecare treaptă a arborelui sestrunjeşte separat. La treapta „C” adaosul de prelucrare fiind mare sunt necesare două treceri. Lungimea totală a cursei de lucru este mai mică faţă de varianta 89 a.

Prelucrarea după schema din fig. 7.89 c – reprezintă o combinaţie a variantelor prezentate în fig. 7.89 a şi fig. 7.89 b.

Alegerea uneia din cele trei variante se face în funcţie de mărimea adaosului de prelucrare care trebuie înlăturat.

La strunjirea de finisare a arborilor în trepte la care trebuiesc finisate suprafeţelefrontale şi degajările, se poate utiliza una din schemele de prelucrare (fig 7.90 a,b,c):

Fig.7.90 a – Iniţial se finisează toate suprafeţele cilindrice după care se execută finisareasuprafeţelor frontale.Fig. 7.90 b,c – Se finisează suprafaţa cilindrică după care se execută finisarea suprafeţeifrontale ce urmează. Aceste metode sunt posibile dacă scula aşchietoare utilizată poate

a) b)

c)

Fig. 7.90 Scheme pentru strunjirea de finisare a suprafeţelor cilindriceexterioare pe strunguri universale.



121

executa strunjire cilindrică cât şi strunjirea suprafeţelor frontale. Asupra succesiunilor fazelor de strunjire influenţează şi bazele de măsurare la lungimile treptelor arborilor.

7.2.2.Strunjirea suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri automate multicuţit.

Creşterea productivităţii operaţiei de strunjire a suprafeţelor cilindrice exterioare seobţine prin suprapunerea curselor de lucru ale cuţitelor corespunzător prelucr ăriisuprafeţelor cilindrice şi frontale. Pe strungurile semiautomate multicuţit, cuţitele suntfixate pe o sanie longitudinală care execută prelucrarea simultană a suprafeţelor cilindriceşi pe o a doua sanie transversală ce lucrează simultan cu cea longitudinală pe care suntinstalate cuţite pentru strunjirea frontală a canalelor, degajărilor, teşiturilor şi chiar pentrustrunjirea suprafeţelor cilindrice scurte după metoda generatoarei materializate. Operaţiade strunjire se poate realiza prin trei metode:

a. strunjirea cu avans longitudinal, fig.7.91 a; b. strunjirea cu avans de pătrundere urmată de avans longitudinal, fig.7.91 b;c. strunjirea cu avans transversal, fig. 7.91 c.



122

Fig. 7.91 a – Cuţitele sunt reglate de la începutul operaţiei, reglarea f ăcându-se după o piesă etalon. Lungimea totală a cursei longitudinale L = l1 + l2 + l3.Fig. 7.92 b – Cuţitele nu mai sunt reglate la dimensiunea de lucru de la începutuloperaţiei pentru că sania longitudinală execută iniţial un avans de pătrundere s p sub ununghi de 30o, fiind comandată de un mecanism special de copiere după care cuţiteleajungând la diametrele corespunzătoare execută mişcarea de avans longitudinal sl. Dacă se calculează timpul de bază t b la strunjirea suprafeţelor cilindrice pe strunguri universaledupă metoda generatoarei cinematice (fig. 7.89 a) acesta are expresia:

t b = (l1 + l2 + l3) + ( l2 + l3 ) + l3

s nla acest strung semiautomat t b = lmax / s n unde:lmax – lungimea celei mai lungi trepteÎn cazul în care o treaptă are lungimea mult mai mare decât celelalte, atunci se pot plasadouă cuţite pe treapta respectivă pentru reducerea timpului de bază.Fig. 7.91 c – Pentru prelucrarea cu avans transversal a degajărilor cu diferite adâncimi prelucrarea începe cu cuţitul a cărui canal este cel mai adânc. Această schemă de prelucrare se combină cu una din cele prezentate anterior.

Precizia de prelucrare în cazul strungurilor multicuţit este afectată în special deuzura sculelor şi de erorile datorate deformaţiilor elastice a elementelor sistemului

tehnologic. Întrucât cuţitele sunt reglate la dimensiunile finale ce trebuie obţinute în cazulschemei de prelucrare cu avans longitudinal (fig. 7.91 a), uzura sculei aşchietoare are o pondere mare în cazul erorii totale de prelucrare. După un număr de piese prelucrateuzura creşte conform legilor de variaţie a acesteia în timp. Dacă pentru una din sculeleaşchietoare cota obţinută depăşeşte câmpul de toleranţă prescris, este necesar schimbareareglajului acelei scule. Mai frecvent în asemenea situaţie se face schimbarea for ţată atuturor sculelor aşchietoare. Deformaţia elastică a sistemului tehnologic poate provocaerori importante întrucât este variabilă în timpul ciclului de lucru. Astfel în timpulstrunjirii după schema avansului longitudinal la care cuţitele intr ă succesiv în aşchierefor ţele tehnologice variază în trepte fig. 7.92 Această variaţie duce la variaţia în trepte a

c)

Fig.7.91 Scheme de strunjire a suprafeţelor cilindrice exterioare pe strunguri

automate multicuţit.



123

deformaţiei elastice a sistemului tehnologic din această cauză precizia de prelucrare lastrungurile multicuţit este relativ inferioar ă, în treptele de precizie 10 –12, fiindrecomandate pentru operaţiile de degroşare. Dacă se execută operaţii de finisare după operaţia de degroşare pe aceste strunguri multicuţit se poate obţine o precizie de prelucrare în trepta 9.

Pentru a micşora viteza de uzare a cuţitelor şi deci pentru a reduce frecvenţa opririlor necesare pentru refacerea reglajului, se utilizează viteze de aşchiere cu valori mediicuprinse între 20 – 60 m/min. Dar acest domeniu a vitezei de aşchiere favorizează formarea mai intensă a tăişului de depunere, conducând la creşterea rugozităţii suprafeţei prelucrate.

7.2.3.Strunjirea suprafeţelor conice exterioare.

Strunjirea suprafeţelor conice exterioare se poate executa pe strunguri universale prinmetodele:

a. strunjirea cu cuţit profilat, fig 7.93; b. strunjirea prin înclinarea săniei port cuţit, fig 7.94;c. strunjirea prin deplasarea transversală faţă de linia normală a vârfului pă puşii

mobile, fig 7.95;d. strunjirea prin copiere.

Fig. 7.92 Modul de variaţie în trepte a for ţei tehnologice în cazul strunjiriicu avans longitudinal.

l

ts

Fig.7.93 Strunjirea suprafeţelor conice cu cuţit profilat.



124

a. Strunjirea conică cu cuţit profilat se efectuează după metoda generatoarei materializată şi se aplică suprafeţelor conice scurte l = 50 – 70 mm. La aplicarea acestei metode se poate utiliza şi un cuţit lat obişnuit poziţionat înclinat.

b. Pentru realizarea strunjirii conice prin înclinarea saniei port cuţit, trebuie să seîndeplinească următoarele:

- lungimea generatoarei să nu depăşească lungimea cursei de lucru;- unghiul de înclinare a saniei port cuţit să fie egal cu semiunghiul la vîrf al conului

şi se calculează cu relaţia: pentru trunchi de con tg α = (D – d)/2 l1, pentru concomplet tg α = D /2 l2;

- avansul s se execută manual, deci este neuniform şi de aceea calitatea surafeţeieste relativ scăzută;

- productivitatea prelucr ării este scăzută.

D d

l1

l2

s

α

Fig. 7.94 Strunjirea suprafeţelor conice exterioare prin înclinarea

săniei port cuţit.

l

d

D

h

L

a

Fig. 7.95 Strunjirea conică a suprafeţelor cilindrice exterioare prin

de lasarea transversală a vârfului ă u ii mobile.



125

c.Strunjirea prin deplasarea transversală faţă de linia normală a vârfului pă puşii mobile prezintă dezavantajele:

- la unghiuri α mari se înr ăutăţesc condiţiile de prindere a piesei deoarece înălţimeah este mare, contactul între vârful de centrare şi gaura de centrare nu se realizează pe toată lungimea conului de centrare care se uzează neuniform;

- nu se pot prelucra din aceeaşi prindere suprafeţe conice şi suprafeţe cilindrice;- nu se pot prelucra suprafeţe conice interioare deoarece piesa este prinsă numai

între vârfuri.Deplasarea transversală a pă puşii mobile se calculează cu relaţia:

h = L sin α dacă se consider ă ca tg α ≅ sin α pentru unghiul α de valori mici atunci

h = L (D – d)/2l, conicitatea k = (D – d)/ l, h = L k / 2

d. Strunjirea conică se poate executa cu ajutorul dispozitivelor de copiere prevăzute curiglă de copiat aşezată înclinat în partea din spate a batiului. Se prelucrează prin această metodă suprafeţe conice cu unghi la vârf mic a căror lungime nu depăşesc 300 – 400 mm.

7.3. FREZAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE EXTERIOARE

Este un procedeu de mare productivitate. care se realizează pe maşini specializate lacare atât piesa de prelucrat, cât şi frezele au o mişcare de rotaţie în jurul axelor proprii.

1. piesa de tip arbore este fixată în poziţie orizontală şi pe ambele păr ţi este montatun joc de freze ce prelucrează suprafeţele alternative;

Fig.7.96.Frezarea suprafeţelor cilindrice şi conice exterioare.



126

2. toate cele teri axe se rotesc în acelaşi sens, axul care antrenează piesa se roteştelent pentru a asigura avansul circular;

Prelucrarea completă a unei piese se termină după ce aceasta a efectuat o rotaţiecompletă +150 (360+15=3750).

Există şi alte tipuri de maşini de frezat pentru frezarea rotativă a suprafeţelor derevoluţie, de exemplu frezarea cu avans longitudinal ca în schema următoare (fig.7.97):

În funcţie de cinematica maşinii unelte avansul longitudinal poate fi executat astfel:

1-

avansul sl este efectuat de sculă;2- avansul sl este efectuat de piesa de prelucrat.Frezarea rotativă se mai poate executa prin înclinarea arborelui port sculă ca în

fig.7.98.

Fig. 7.97. Frezarea cu avans longitudinal.

Fig.7.98. Frezarea rotativă cu înclinarea arborelui port sculă.



127

- arborele port sculă este poziţionat înclinat sub un unghiα faţă de o direcţie perpendicular ă pe axa piesei de prelucrat;

Toate aceste procedee se aplică la producţia de serie şi de masă şi asigur ă preciziadiametrelor în treptele de precizie 8-10.

7.4. RECTIFICAREA SUPRAFEŢELOR CILINDRICE ŞI CONICE

EXTERIOARE.

Rectificarea suprafeţelor cilindrice şi conice exterioare poate fi o operaţie finală,când asigur ă precizia diametrelor şi rugozitatea indicată în desenul de execuţie, sau ooperaţie premergătoare unor operaţii de prelucrare fină cum sunt lepuirea sausuprafinisarea.

Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare se poate executa:A. rectificarea între vârfuri;B. rectificarea f ăr ă vârfuri.

Rectificarea între vârfuri este posibilă prin procedeele:3.1 rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal;3.2 rectificarea cu avans transversal.

7.4.1 Rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal.

Rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal este o metodă de finisare asuprafeţelor des întâlnită în practică. Procedeul implică următoarele mişcări de lucru(fig.7.99):

B

st

Fig.7.99. Rectificarea între vârfuri cu avans longitudinal.



128

• mişcarea de rotaţie a piesei cu turaţia pn pentru a realiza o viteză periferică a

piesei între m/min4015÷= pv ;

• mişcarea de rotaţie a pietrei cu turaţia d n (disc) pentru a realiza o viteză periferică m/s3525 ÷=v ;

• mişcarea de avans longitudinal rectilinie alternativă ( ) mm/rot8,02,0 B sl ÷= ;

• mişcarea de avans transversal. a disculuiabraziv ( ) mm/cmm/col,05,0001,0 ÷=t s avans periodic.

La această rectificare se observă că, deoarece ( ) B sl 8,02,0 ÷= mm/rot, discul

abraziv este încărcat complet numai pe %8020 ÷ din lăţimea sa. Această caracteristică face ca, în comparaţie cu rectificarea prin pătrundere (cu avans trasversal), se vor obţinesuprafeţe de bună calitate cu o precizie ridicată, însă cu o productivitatea mai scăzută.

Pentru o încărcare completă pe întreaga lăţime ar trebui ca B sl = mm/rot la o

rotaţie a piesei. Aceasta condiţie nu se poate îndeplini decât la piese la care există spaţiide ieşire mari la capetele de cursă. Deoarece viteza de avans ajunge la valori excesiv demari, pnBminmm/ ⋅≠⋅= pl f n sv Practic, aceste rectificări se execută într-o fază de

degroşare unde se adoptă o valoare mai mare a lui ( ) rot mm B sl /;8,05,0 ÷=

O variantă particular ă a rectificării cu avans longitudinal este rectificarea cu o

singură trecere.7.4.1.1.Rectificarea cu o singură trecere – la care adaosul de prelucrare este înlăturat lao singur ă trecere. Calitatea suprafeţei este inferioar ă. După această metodă se rectifică cuavans longitudinal alternativ cu 0=t s până la dispoziţia scânteilor (fig.7.100).

n p

n d

Fig.7.100. Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare întro singur ă trecere.



129

Este posibil ca suprafaţa de rectificat să fie mărginită la un capăt de o treaptă cudiametrul mai mare decât tronsonul care trebuie rectificat (fig.7.101). În acest caz,rectificarea piesei cu avans de pătrundere se execută astfel:

• discul abraziv pe lângă mişcarea de rotaţie va executa o mişcare de avanstransversal st până se ajunge la adâncirea de rectificare dorită, după care va primio mişcare de avans longitudinal sl, astfel încât să se rectifice tronsonul pe întreagalungime.

Productivitatea acestei metode este de %4030 ÷ mai mare decât la rectificarea cuavans longitudinal în mai multe treceri.

7.4.2. Rectificarea cu avans transversal (rectificarea prin pătrundere la care direcţiamişcării de avans este perpendiculară pe axa piesei)

Această metodă de rectificare se utilizează în următoarele situaţii:1. rectificarea suprafeţe scurte cu l<80 mm (fig.7.102, fig7.103);

2. rectificarea fusurilor arborilor cotiţi;3. rectificarea axelor cu came.Procedeul asigur ă încărcarea completă a discului abraziv. Productivitatea este cu

%4030 ÷ mai mare decât la rectificarea cu avans longitudinal. Pentru suprafeţele scurtese aplică o singur ă poziţionare a discului, dar această metodă se poate folosi şi pentru piesele mai lungi (fig.7.104) având următoarele particularităţi:

1. la această metodă se aplică şi o serie de treceri cu avans longitudinal;2. prin aplicarea acestei metode norma de timp este mai mică decât la rectificarea cuavans longitudinal clasic;3. la această rectificare prin pătrundere,o deosebită importanţă în privinţa preciziei înspecial cilindricitatea, o are uzura discului abraziv precum şi abaterea de la

n p

n d

st

sl

Fig.7.101. Rectificarea întro singur ă trecere atunci când suprafaţa rectificată este mărginită deo suprafaţă cu diametrul mai mare.



130

rectilinitate a generatoarei discului abraziv. Tocmai de aceea, la rectificarea de pătrundere sunt necesare treceri longitudinale pentru eliminarea abaterii de lacilindricitate.

tB

n p

n d

Fig.7.102. Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare cu avans de pătrundere.

tB

n p

n d

Fig. 7.103. Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare cu avans de pătrundere.



131

La piesele tip arbori, instalarea se poate face între vârfuri. O mare imporan ţă

asupra preciziei exercită găurile de centrare şi starea vârfurilor maşinii de rectificat.Înaintea operaţiei de rectificare găurile de centrare se rectifică pe maşini de rectificat

speciale prevăzute cu bareabrazive conice (fig. 7.105).

Transmiterea momentuluide.torsiune la piesa de rectificatse face cu un antrenor pe capătul piesei şi, dacă nu este posibil, cuun bolţ de antrenare care pătrunde într-un orificiu pecapătul piesei care se rectifică.La piesele tip arbori, rectificareaîntre vârfuri, în cazul unui raport

d

l >5, utilizează rezemarea

suplimentar ă a piesei în lunetă.

Pentru 1510 ÷=d

l se folosesc

două lunete egal distanţate pesuprafeţele rectificate.

În ceea ce priveşte piesele cu găuri axiale, atunci când se cere o precizie mare decoaxialitate se utilizează instalarea pe dorn cu condiţia ca gaura să fie prelucrată precis.Astfel, piesele cu gaura prelucrată precis, au toleranţe ce nu depăşesc valorile

mm03,0015,0 ÷ , se execută prin presare pe dorn, iar dacă toleranţele sunt peste 0,03mm, se recomandă utilizarea unui dorn extensibil.

n p

nd

tB

Fig.7.104.Rectificarea suprafeţelor cilindrice exterioare lungi cu avans transversal.

Fig.7.105. Rectificarea găurilor de centrare.



132

Dacă este necesar ă orientarea după alezaj şi cu sprijin pe o suprafaţă frontală a piesei se utilizeazăun dorn cilindric cu ajustaj alunecător.

B. Rectificarea f ără vârfuri

Maşina de rectificat f ăr ă vârfuri se caracterizează prin lipsa pă puşei port piesă şi a pă puşei mobile, piesa de prelucrat fiind aşezată liber între discul rectificat şi discul deantrenare şi fiind sprijinită pe un linear de reazem (fig.7.106). Elementele ce alcătuiescschema prezentată în fig.7.106 sunt:

1. disc rectificator;2. disc de antrenare – disc conducător;3. linearul pentru sprijinirea piesei;

Discul 2 se execută cu liant de vulcanită pentru a asigura o frecare mai mare cu piesa necesar ă antrenării piesei în mişcare de rotaţie. În plus, acest disc are o granulaţiemai fină decât discul1, pentru ca proprietăţile lui de aşchiere să fie mai slabe.

Discul de antrenare este poziţionat sub un unghi α pentru a se asigura ocomponentă de avans care să contribuie la avansul longitudinal, av - viteza avansului

longitudinal. Piesa este sprijinită prin două ghidaje iar mişcarea de avans a piesei întrecele două discuri este k vv dca ⋅⋅= α sin unde:

k – coeficient de alunecare a piesei pe discul de antrenare care este 9,098,0 ÷=k ;Cu cât unghiul α este mai mare, cu atât k este mai mic, alunecarea fiind mai mare. În

ceea ce priveşte viteza piesei, aceasta se obţine dintr-o relaţie deforma: ( )ε α +⋅= 1cosdc p vv , unde:

ε +1 - factor de majorare;07,004,0 ÷=ε ;

1 32

vp

va

vdc

α

Fig.7.106. Schema de rectificare f ăr ă vârfuri (f ăr ă centre)



133

La începutul procesului de rectificare are loc o mişcare de avans radial r s adiscului conducător.Axa piesei este supraînălţată faţă de linia ce uneşte centrele celor

două discuri cu o entitate h ce se calculează astfel:

mm1210h

mm51,0

÷≤

+⋅= d h d – diametrul piesei;

Dacă h este prea mare (>12 mm), în timpul rectificării pot apărea vibraţii însistemul tehnologic şi se măreşte ovalitatea suprafeţei rectificate.

Dacă 0=h , s-a constatat că apar abateri de la cilindricitate şi anume, poligonilitatea.

Rectificarea cu avans longitudinal f ăr ă vârfuri se poate aplica pieselor f ăr ă trepte,care să permită trecerea lor completă printre cele două discuri abrazive. Se poate aplicaîntr-o variantă modificată şi la piesele cu trepte folosindu-se avansul transversal (radial).

La această metodă se practică o înclinare cu un unghi foarte mic ( 015,0 ÷ ) adiscului de antrenare. Astfel se creează o componentă mică de avans axial care apasă piesa pe opritorul axial 2.



134

CAPITOLUL 8.

TEHNOLOGIA PRELUCR ĂRII PE STRUNGURI AUTOMATE DESTRUNJIT LONGITUDINAL

8.1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE. SCHEMA DE LUCRU A UNUI AUTOMAT DESTRUNJIT LONGITUDINAL

Aceste automate sunt destinate prelucr ării din bar ă calibrată a unor piese la care

raportuld

l este relativ mare şi care au o formă complexă şi o precizie ridicată. Domeniul

diametrelor şi a lungimilor este cuprins între: mm324 ÷=d şi mm22070 ÷=l .Schemade principiu a acestui automat de strunjit longitudinal este prezentată în fig. 8.107.

Bara de prelucrat 1 în afar ă de mişcarea de rotaţie I, mai execută şi mişcarea deavans longitudinal II. Cuţitele care sunt montate radial în jurul barei pot fi în număr de

64 ÷ şi sunt montate pe săniile 3 (fig.8.108) care execută numai mişcări de avans radial

1

2

3 45

67

8

II s lVIV ns

III sr

I

Fig.8.107. Schema de principiu a strungului automat de strunjit longitudinal.



135

r s III. Săniile 3 sunt montate pe supor ţii 4 a lunetei 8, care sunt plasaţi în faţa arborelui principal. Luneta sprijină bara mărindu-i rigid în zona prelucr ării. În multe cazuri este o

lunetă rotativă.În cazul pieselor de lungime mică, prelucrarea din bar ă cu d mare, cazul în carerigiditatea este suficient de ridicată, strunjirea se poate face f ăr ă sprijinirea barei înlunetă. În felul acesta nu mai este necesar consumul unui timp pentru reglarea lunetei.

Avansul l s se realizează fie împreună cu pă puşa 5, fie numai cu arborele princial

6. Pentru filetări strungurile automate pot fi echipate cu un dispozitiv special 7 în care potfi montate mai multe scule în 1-6 axe portsculă. În acestea se pot fixa burghie, alezoare,tarozi, filiere.

8.2.CATEGORIILE DE

SUPRAFEŢE CE POT FI

PRELUCRATE.8.2.1. Strunjirea suprafeţelor

cilindrice.Suprafeţele cilindrice se

prelucrează cu ajutorul cuţituluimontat într-o sanie port cuţitreglat la cotă.. Bara execută mişcarea de avans longitudinal(fig.8.109).

Se pot strunji şisuprafeţe cilindrice în trepte cu un singur cuţit prin avans radial succesiv şi cu avansul

longitudinal al barei (fig.8.110).Când piesa de prelucrat are o suprafaţă cilindrică cu lungime mare, dispusă în partea s-a de mijloc, strunjirea se poate face prin pătrunderea radială a cuţitului, urmată de strunjirea pe lungime cu avansul longitudinal al barei (fig.8.111).a -poziţia pe care o are cuţitul în timpul pătrunderii f ăr ă ca bara să execute l s .Se foloseşte

un cuţit cu tăiş lat.

nap

Fig. 8.108. Schema de amplasare a cuţitelor radiale.

1 2

Fig. 8.109. Schema de strunjire a suprafeţelor cilindrice întro singur ă treaptă.



136

b. s-a strunjit o singur ă treaptă, d 1;c. cuţitul se retrage până la adâncimea corespunzătoare diametrului

2d ;d. se prelucrează o nouă treaptă, d 2

a b

c Fig.8.110. Schema de strunjire a suprafeţelor cilindrice exterioare în mai multe trepte.

a b

sr

Fig. 8.111. Schema de strunjire a unei suprafeţe cilindrice amplasată între două tronsoane de

diametrul mai mare.



137

8.2.2 Strunjirea suprafeţe conice şi profilate. Aceste categorii de suprafeţe se prelucrează prin mişcări de avans simultane ale cuţitului, precum şi a barei după anumitelegi.

Pentru suprafeţele conice lungi, avansul cuţitului şi al barei trebuie să aibe valoriconstante. Suprafeţele conice şi profilate scurte dispuse aproape de lunetă, se pot prelucranumai cu avansul radial al cuţitului profilat, ca în fig.8.112.

8.2.3 Găuri de centrareAceste găuri de centrare se realizează pe suprafeţele frontale a unor piese înaintea

unei găuriri ce va urma (fig. 8.113)

Fig. 8.112. Schema de strunjire a suprafeţelor conice şi profilate scurte.

a

b

c

Fig. 8.113. Schema de prelucrare a găurilor de centrare.



138

a) piesa execută mişcarea de rotaţie în jurul axei de revoluţie, iar scula aşchietoare se poziţionează pe această axă;

b) piesa pe lângă mişcarea de rotaţie execută şi mişcarea de avanslongitudinal l s ,scula aşchietoare staţionând în poziţia iniţială în acest fel se obţinegaura de centrare;

c) piesa primeşte o mişcare l s în sens invers şi se retragerea scula aşchietoare.

8.2.4. Prelucrarea suprafeţelor striate se pot obţine cu ajutorul unor role de strieremontate pe oricare dintre săniile transversale. Dacă suprafaţa striată este scurtă, atunci prelucrarea se execută cu avans transversal a saniei cu rola de striere. Dacă suprafaţastriată este mai lungă, decât lăţimea rolei de striere, ea se obţine prin avans longitudinal al barei.

Pentru prelucr ări de găuri avem acest dipozitiv special 7 (fig.8.107). Prelucrarea

cu scule fixate în axele port-scule poate fi suprapusă peste prelucrarea cu scule fixate însăniile radiale. Fiecare ax port-sculă poate executa mişcare de avans axial V.Pentru execuţia unor găuri cu diametrul mic sunt necesare burghie sn stânga care

primesc o mişcare de rotaţie IV cu o mişcare de rotaţie, de sens invers mişcării arborelui principal cu turaţia sn . În acest caz, viteza de aşchiere se obţine prin sumarea rotaţiilor

barei şi a burghiului.

minm/1000

sap nnd v

+=π

;

Pentru execuţia unui filet pe dreapta, axul port-sculă va executa iniţial o rotaţie înacelaşi sens cu bara, însă cu o valoare a turaţiei sn′ > apn pentru a asigura o viteză de

aşchiere relativ scăzută corespunzătoare filetării cu tarodul.Deoarece rotaţiile sunt de acelaşi sens, viteza de aşchiere va fi:

minm/1000

ap s nnd v

−′=π

;

Retragerea sculei de filetat se realizează prin faptul că axul port-sculă primeşte orotaţie de acelaşi sens dar cu o turaţie sn ′′ < apn cu %5040 ÷ .

Pentru un filet pe stânga, scula primeşte iniţial o turaţie sn ′′ < apn , însă de acelaşi

sens prin care se realizează filetarea. La terminarea cursei de filetare, scula primeşteturaţia sn′ > apn prin care se realizează retragerea sculei. Se recomandă ca faza de filetare

să nu fie suprapusă la prelucrarea tehnologiei peste orice fază de strunjire longitudinală pentru că va rezulta o calitate de suprafaţă scăzută.Ciclul de lucru se termină cu mişcarea de alimentare a barei pentru ciclul următor

(fig. 8.114).În timpul fazei de alimentare cuţitul de retezat 1 stă în poziţie avansată în faţa

barei ca şi cum ar juca rolul unui opritor. După ce a fost comandată deschiderea bucşeielastice B are loc retragerea pă puşii 2 spre dreapta pe o lungime egală cu lungimea dealimentare L alim. Lungimea de alimentare trebuie să fie egală cu lungimea totală a piesei, plus lungimea cuţitului de retezat.

Bara este menţinută în contact cu cuţitul 1 cu ajutorul împingătorului 3. For ţa deapăsare F este creată de o greutate la capătul unui cablu trecut peste un sistem de scripeţi.



139

Ţeava de protecţie 4 a barei este prevăzută cu un canal frezat în partea superioar ă pentrutija împingătorului. La începutul unui ciclu de lucru, cuţitul de retezat se retrage radial,după care prin combinarea mişcării radiale a cuţitelor şi a avansului longitudinal al barei,se prelucrează diferite suprafeţe ale piesei.

Ciclul de lucru este programat cu ajutorul unor came montata pe axul de comandă existând câte o camă pentru fiecare sanie port-cuţit. La o rotaţie completă a axului de

comandă (3600) are loc execuţia completă a unei piese. Pe aceste automate se pottransmite axul cu came două turaţii:

3- o turaţie tehnologică pentru realizarea fazelor de prelucrare propriu-zisă;4- o turaţie mai rapidă pentru execuţia fazelor auxiliare.

Trecerea de la turaţia lentă la cea rapidă se realizează cu ajutorul unor came de impuls prin intermediul unor mecanisme cu pârghii ce comandă nişte semicuplaje.

8.3.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE PRELUCRARE.

Procesul de proiectare a tehnologiei de prelucrare pe strunguri automate de strunjitlongitudinal presupune parcurgerea următoarelor etape:

1. repartizarea fazelor de prelucrare pe săniile dispuse radial şi, eventual, pe axeledispozitivului auxiliar;

2. calculul timpului de bază şi a duratei de lucru;3. calculul coordonatelor polare, adică unghiuri şi raze ale camelor de comandă;4. întocmirea fişei de reglaj a automatului:5. întocmirea desenelor de execuţie a camelor de comandă.

La repartizarea fazelor de prelucrare pe săniile port-cuţit trebuie să se ţină seama de principiul ca fiecare cuţit, pe cât posibil, să prelucreze o singur ă suprafaţă.Dacă acel cuţit

F

Lalim.Lalim.

1

2

4

3B

Fig. 8.114. Schema de alimentare cu semifabricat.



140

prelucrează succesiv mai multe suprafeţe, atunci poziţiile radiale ale cuţitelor vor fi programate prin profilul camei, iar precizia de poziţionare a cuţitelor va depinde deeroroarea profilului camei.Săniile radiale la care raportul de transmitere a pârghiilor estemai mare (3/1 în loc de 1/1) asigur ă o precizie de poziţionare mai ridicată a cuţitului.Acest raport de transmitere este raportul dintre lungimea braţului port tachet al pârghieicare este în contact cu cama şi lungimea braţului de acţionare a saniei respective.

8.3.1. Repartizarea fazelor de prelucrare pe săniile dispuse radial şi eventual peaxele dispozitivului auxiliar.

În fig.8.115 se prezintă un reper pentru care se realizează succesiunea fazelor de prelucrare pe un strung automat de strunjit longitudinal în fig.8.116.

II

1

I

2

Fig. 8.115. Reper ce poate fi prelucrat pe un strung automat de strunjit longitudinal.



141

II I

3

I

4

5

’n sn a p

>n s’n a p

IV

6

Etapele reprezentete în fig.8.116 sunt:

1. are loc retragerea cuţitului de retezat II;

I I

7

Fig.8.116. Succesiunea fazelor de prelucare.



142

2. strunjirea treptei care va fi ulterior filetată prin avans longitudinal al barei cucuţitul I;

3. execuţia degajării cu cuţitul III pentru care bara nu arel

s ;

4. strunjirea treptei Ø8 cu acelaşi cuţit I;5. este o fază de alimentare suplimentar ă pentru a crea o lungime suficientă pentru

fazele 6 şi 7;6. constă în preretezarea cu cuţitul IV care realizează şi teşirea la diametrul Ø10 şi la

capătul din faţă se execută filetul sn′ > apn ;

7. execuţia retezării complete cu cuţitul II urmată de un nou ciclu.

8.3.2. Calculul duratei ciclului de lucru presupune parcurgerea următoarelor etape:1. calculul regimului de aşchiere pentru fiecare fază;2. calculul timpului de bază bt pentru execuţia în totalitate a fazelor de lucru;

3. calculul timpului pentru fazele auxiliare;4. calculul timpului duratei totale a ciclului de lucru.

[ ]minap

i

bn

N t

∑= ;

unde: i N - numărul de rotaţii ale fazelor nesuprapuse în timp şi se calculează cu relaţia:

i

ci

s

L Ni = , iar în cazul cuţitelor profilate 52 ÷+=

i

ci prof

s

L N ;

unde: ci L - lungimea curselor de lucru ale fazelor nesuprapuse în timp;

i s - avansul de lucru a fazelor nesuprapuse în timp;

apn - turaţia arborelui principal.

Pentru calcularea timpului auxiliar se determină unghiurile de rotaţie aiα ale

axului de comandă pentru diferite faze auxiliare – avansuri rapide şi retrageri rapide(exp.faza de alimentare a barei, comutarea axului de comandă de la valorile normală lacea rapidă, etc.)

Valorileaiα sunt date în cartea automatului calculându-se prin sumarea fazelor

auxiliare nesuprapuse astfel:

∑= aia α α ;

Unghiul total aα poate fi executat de axul de comandă cu turaţie lentă a lui, fie că o parte se execută cu turaţie lentă aα ′ , iar aα ′′ se execută cu turaţie rapidă.

aaa α α α ′′+′=

Timpul auxiliar at ′ corspunzător aα ′ se calculează pe baza faptului că la o rotaţie

completă a axului de comandă se execută un ciclu de lucru complet.360=+ ba α α ; bα - unghi de rotaţie corespunzător bt (de lucru)

b

aba t t α

α ′=′ ;



143

r

aa

nt 0360

α ′′=′′ , unde: r n - turaţia rapidă a axului de comandă;

at ′′ - timp auxiliar pentru turaţia rapidă a axului de comandă;[ ]minaabc t t t T ′′+′+= ; cT - durata ciclului

[ ] buc/min1

cT Q = ; Q - productivitatea automatului

Pentru calcularea sectorului de comandă ale camelor se rapartizează pentru fiecaresector un unghi liα propor ţional cu numărul de rotaţii i N ale arborelui principal.

∑=

i

bili

N N

α α

ab α α −= 0360



144

CAPITOLUL 9.

TEHNOLOGIA PRELUCR ĂRII PE STRUNGURI AUTOMATE

MONOAX CU CAP REVOLVER

Aceste automate sunt destinate prelucr ărilor din bar ă calibrată a pieselor de

complexitate medie la care 52 ÷=d

l , piese care au mai multe suprafeţe concentrice

exterioare şi interioare având utilizare largă în industria construcţiilor de maşini cât şi încea de automobile.Sunt prevăzute cu un număr de 53÷ sănii transversale şi un caprevolver cu axa perpendicular ă pe axa arborelui principal pentru care există 86 ÷ alezaje pentru scule în care sunt fixate sculele care lucrează cu avans longitudinal.

Existenţa în afara săniilor transversale şi a capului revolver permite prelucrareaunor piese mai complicate decât automatele de strunjit longitudinal.Caracteristica principală este diametrul de trecere al barei prin arborele principal care poate fi

mm6512 ÷ .Se fabrică la SARO Târgovişte automatele SARO-16, SARO-25, SARO-42 şi

SARO-60. În prezent se fabrică şi SARO 16 C , SARO 25 C, SARO 42 C şi SARO 65CCifra după denumirea de SARO reprezintă diametrul maxim a barei semifabricat ce poate fi utilizată pe acel strung automat revolver orizontal.

9.1. POSIBILITĂŢI TEHNOLOGICEPe automatele revolver se pot executa următoarele tipuri de prelucr ări:1. strunjirea longitudinală cu scule prinse în capul revolver şi poziţionate radial.2. strunjirea transversală cu cuţite profilate fixate în săniile transversale (fig. 9.117);3. prelucrarea alezajelor axiale prin găurire, lărgire, alezare;

4. filetarea exterioar ă sau interioar ă cu filiere respectiv tarozi sau cu capete defiletat. În cazul filetelor, după umăr filetarea se face cu un cuţit şi un dispozitivspecial pentru filetat (fig.9.118, fig. 9.119).

Strunjirea longitudinală se poate face cu cuţite radiale (fig. 9.120)şi cuţite tangenţiale(fig.9.121)



145

nap apn

apn

apn

Fig. 9.117. Scheme de strunjire transversalăcu cuţit profilat.

f i l e ta r e a c u f i li e r a

Fig. 9.118. Schema de filetare cu filiera.

f i l e ta r e a c u t a r o d u l

Fig. 9.119. Schema de filetare cu tarodul.



146

Ciclul de lucru a automatelor monoax revolver începe cu faza auxiliar ă dealimentare cu semifabricat. Aceasta se realizează automat prin avansul barei până laopritorul montat în unul din locaşele capului revolver şi dacă toate sunt ocupate cu altescule, până la opritorul basculant.

Alimentarea se realizează cu ajutorul mecanismului de avansare şi strângere cu bucşă elastică montată în arborele principal tubular sau cu bucşă de avans exterioar ă.

Pentru aducerea în poziţie de lucru a fiecărei scule din capul revolver estenecesar ă o mişcare auxiliar ă de rotire periodică a capului revolver după care, în prealabil,s-a produs retragerea saniei până la un opritor (fig. 9.122.)

nap

Fz

Fy

α

γ

strunjire longitudinala cu cutit tangential

Fig. 9.121. Schema de strunjire longitudinală cu cuţit tangenţial.

nap

strunjire longitudinala cu cutit radial

Fig. 9.120. Schema de strunjire longitudinală cu avans radial.



147

Când rola B a ajuns în punctul cel mai înalt a por ţiunii de comandă a camei k , rolaB cade pe por ţiunea joasă a camei k şi atunci sania se retrage rapid până la opritorul Adupă care are loc indexarea care se face cu un mecanism cruce de Malta.

Pentru asigurarea vitezei de aşchiere necesar ă diferitelor faze de prelucrare pestrunguri automate cu cap revolver, există posibilitatea de a realiza, în cadrul aceluiaşiciclu de prelucrare, două valori pentru turaţia arborelui principal. O turaţie mai ridicată utilizată pentru faze de strunjire şi găurire şi altele de acelaşi gen pentru care rotirile sunt pe stânga şi o turaţie mai lentă utilizată pentru fazele de filetare la care rotirea este pedreapta, valorile acestor turaţii sunt reglabile prin roţi de schimb. La automatele mari cud>40 se pot schimba 4 turaţii – 2 mai ridicate şi 2 mai lente.

Deplasarea automată ale săniilor transversale precum şi a capului revolver suntcomandate de came schimbabile montate pe axul de comandă a automatului numit ax cucame principal.

Pentru ca fazele auxiliare de avans rapid al săniilor de rotire a capului revolver,

precum şi de comutare a sensului de rotire a arborelui principal, să se execute într-untimp mai scurt, acestea sunt comandate de un ax cu came auxiliar ce are o tura ţieconstantă.

9.2. Proiectarea tehnologiei de prelucrare pe aceste automate implică parcurgereaurmătoarele etape:

1. studiul desenului de execuţie şi verificarea tehnologicităţii construcţiei piesei;2. alegerea semifabricatului, calcularea lungimii l şi a cantităţii de material necesar ă;3. alegerea strungului automat;4. stabilirea succesiunii fazelor de prelucrare;

Fig. 9.122. Schema de acţionare a capului revolver.



148

5. alegerea sculelor, portsculelor, dispozitivelor şi verificatoarelor necesare;6. determinarea parametrilor regimului de aşchiere;7. calculul lungimilor curselor de lucru;8. calculul numărului de rotaţii echivalente ale arborelui principal pentru fazele de lucru;9. stabilirea turaţiei optime;10. calculul duratei ciclului de lucru;11. determinarea distanţelor de închidere;12. stabilirea poziţiei centrului rolei pe camă la începutul şi sfâr şitul curselor de lucru;13. determinarea poziţiei de reglare a capului revolver;14. determinarea unghiurilor pentru mişcările neproductive;15. calculul unghiurilor aferente mişcărilor de lucru;16. completarea fişei de calcul;17. întocmirea ciclogramei;18. completarea planului de operaţii;19. elaborarea desenelor de execuţie ale camelor.

Cele mai importante momente în realizarea procesului de proiectare a tehnologii defabricaţie pe aceste strunguri monoax cu cap revolver sunt:

1. stabilirea succesiunii fazelor de lucru;2. calculul de reglare a automatului;3. proiectarea camelor;

1.Stabilirea succesiunii fazelor de prelucrareLa această etapă trebuie să se realizeze o repartizare a fazelor pe sculele aşezate

pe săniile transversale cât şi a sculelor din capul revolver cu suprapunere a acestor fazeastfel încât să se asigure o durată minimă a ciclului de prelucrare.2.Calculul de reglare a automatului

În acest caz se parcurg foarte multe subetape:• se calculează lungimile de cursă ci L ;

• se calculează numărul de rotaţii echivalente ale arborelui principal pentru fazelede lucru ei N ;

• se calculează durata totală a fazelor de lucru eT ;

• se calculează durata aproximativă a ciclului de lucru g l c T T T += ;

•

se calculează durata aleasă alescT ;• se determină lungimile de închidere.

3. Proiectarea camelor. Presupune parcurgerea următoarelor subetape:• se determină razele camelor: raza de sfâr şit de cursă ( fi R ), raza de început de

cursă ( mi R );

• unghiul total pe camă a fazelor neproductive gt α

• se determină unghiul total pe camă pentru fazele auxiliare gt lt α α −= 0360 ;

• se repartizează pe fazele de lucru liα ;

• se trasează cama.



149

CAPITOLUL 10

TEHNOLOGIA PRELUCR ĂRII PE AUTOMATE MULTIAX

Strungurile automate multiax sunt maşini de mare productivitate utilizate la producţia de serie mare şi masă. Acestea permit prelucrarea unor piese mai complexe şicu un număr mai mare de suprafeţe decât strungurile monoax, dar precizia de prelucrareeste mai scăzută. În societăţile comerciale le întâlnim sub denumirea de SAM 25/8 unde:

25 -prezintă diametrul semifabricatului ce poate fi utilizat:8 – numărul de axe.

10.1. POSIBILITĂŢI TEHNOLOGICE. Pe aceste automate se pot prelucraurmătoarele tipuri de suprafeţe:

1. strunjirea suprafeţelor cilindrice interioare şi exterioare;2. găurire;

3.

alezare;4. filetare;Strungurile multiaxe pot lucra după principiile: SAM cu prelucrare succesivă. Prelucrarea completă a piesei se realizează prin

trecerea succesivă a fiecărui ax principal împreună cu semifabricatul prin faţaunor grupe de scule montate pe sănii astfel ca în cadrul unui ciclu de lucru se prelucrează o singur ă piesă.

SAM cu prelucrare simultană. Fiecărui ax principal îi este afectat câte un grupde scule, aceleaşi pentru fiecare ax care realizează la fiecare post prelucrareacompletă a unei piese. La un ciclu de lucru se prelucrează un număr de piese egalcu numărul de axe principale;

SAM cu prelucrare simultan -succesivă. Este o combinaţie a celor două sistemedeoarece prelucrarea completă a unei piese are loc la jumătate. La un ciclu de lucru sunt prelucrate 2 piese.

Schema de lucru a SAM cu prelucrare succesivă (fig. 10.123)Pe batiul 1 sunt montaţi, montanţii 2 şi 3 uniţi prin traversala 4 la partea

superioar ă. În montantul 2 este amplasat tamburul 5 cu axele principale 6. Pe ghidajulcilindrului 8 se depalsează sania longitudinală 7 care este prevăzută cu un număr de posturi pentru scule egal cu numărul axelor principale.

Sculele montate pe sania 7 execută numai mişcare de avans axial. Fiecare dintresăniile transversale 9 deserveşte câte un ax principal.

a. mişcare principală;



150

b. mişcare de avans transversal;c. mişcare de avans longitudinal;d. mişcare intermitentă a tamburului.

După retezarea din bar ă a piesei cu cuţitul de pe sania transversală de retezare şiretragerea tuturor săniilor se execută următorul ciclu.

1. eliberarea barei din arborele principal aflat în dreptul saniei deretezare;2. avansul barei până la opritor;3. stingerea barei în acel arbore principal;

4. deblocarea tamburului cu axe principale, rotirea lui cu un unghi z

0360

blocarea tamburului5. avansul rapid, avansul tehnic lent;6. retragerea rapidă a săniilor trasversale şi totodată a săniilor

longitudinale;7. retezarea piesei din bar ă;

Atât fazele de lucru cât şi cele auxiliare sunt programate prin intermediul camelor montate pe axul de comandă care are o turaţie lentă ( lent n ) reglabil prin roţi de schimb

pentru rotirea cu unghiul total l α şi o turaţie rapidă r n pe timpul ce axul de comandă se

roteşte cu unghiul aα (auxiliar).0360=+ al α α ;

10.2.PROIECTAREA OPERAŢIILOR DE PRELUCRARE.Comportă parcurgereaurmătoarele etape:

1. repartizarea fazelor pe posturile de lucru;2. calculul de reglare a automatului multiax;

2

345

7 8

III

II

I

9IV

6

Fig. 10.123. Schema de lucru a unui strung automat multiax.



151

10.2.1.Repartizarea fazelor pe posturile de lucru

Se repartizează fazele de prelucrare cât mai uniform pe diferite posturi de lucru, adică pe diferite axe principale. Este preferabil ca timpul de prelucrare pe fiecare ax să fieacelaşi. Dacă timpul de lucru nu este acelaşi, atunci durata totală a ciclului de lucru încare se obţine o piesă finită va fi egală cu durata maximă de la unul din posturile de lucru.Se recomandă suprapunerea cât mai raţională între sculele de pe cele două sănii:

- să se evite suprapunerea la acelaşi ax a prelucr ării de degroşare cu prelucrarea definisare;- degroşările să se facă la primele posturi, iar finisările să fie executate la ultimele posturi;

10.2.2.Calculul de reglare a automatului multiaxSe utilizează la calcularea lungimilor curselor de lucru.

[ ]mm21 l l l l ici ++=

1l - distanţa de pătrundere a sculei cu avans de lucru;

2l - distanţa de depăşire;

Dacă se notează cu pi raportul de transmitere a mişcărilor de la cama de comandă de

pe axul cu came la sania comandată atunci se determină ridicarea pe camă ci pi l ih ⋅= .

Cunoscând ih se alege din setul camelor schimbabile cama corespunzătoare valorii ih

calculate, sau ih imediat superioar ă. Fiecare camă se caracterizează prin ih şi prin

unghiul de rotire α a axului de comandă corespunzător parcurgerii ridicării pe came.Având alese camele pentru toate fazele de lucru se poate construi ciclograma

funcţională automată fie în coordonate polare, fie în coordonate rectangulare.Este necesar să se calculeze numărul de rotaţii i N al axelor principale pentru execuţia

unei rotaţii complete a axului de comandă în ipoteza că axul cu came se roteşte în permanenţă cu turaţia de lucru l n ( lent n ).

zi K1=

ii

cii

s

l N

α

0360⋅= - din aceste valori se alege valoarea { }i N N max= şi această valoare va

servi pentru reglarea turaţiei tehnologice ne a axului de comandă.

0360l

bn

N t α ⋅= ;

r

aa

nt

1

3600 ⋅=α

; l a α α −= 0360 ; min abc t t T +=



152

CAPITOLUL 11

TEHNOLOGIA PRELUCR ĂRII FILETELOR

11.1.FILETAREA CU CUŢITE ŞI CU PIEPTENI DE FILETAT

Strunjirea filetelor cu cuţite se aplică la producţia individuală sau de serie.Pentru obţinerea unei precizii corespunzătoare a filetelor este necesar ă îndeplinirea

condiţiilor la filetarea cu cuţit:1. profilul păr ţii aşchietoare a cuţitului să corespundă cu filetul ce se prelucrează;

• la filetele metrice 060=α • la filetele trapezoidale 030=α

2. tăişul cuţitului să fie conţinut în planul orizontal care trece prin axa piesei. Încazul abaterii cuţitului faţă de acest plan filetul prelucrat va prezenta erori aleunghiului profilului.

3. axa profilului să fie perpendicular ă pe axa piesei.Filetarea cu cuţit se face în mai multe treceri, numărul acestora depinând de:• pasul şi înălţimea filetului;• materialul piesei;• rigiditatea piesei;• precizia filetului.

După fiecare trecere „i” se dă cuţitului un avans transversal de reglare laadâncimea corespunzătoare trecerii.

La strunjirea filetelor metrice (triunghiulare) avansul de reglare se poatedetermina astfel (fig.11.124):a) avansul transversal se aplică pe direcţia perpendicular ă pe axa piesei, cuţitul are

unghiul 00=γ se caracterizează prin:1. cuţitul aşchiază cu tăişul din stânga şi dreapta şi cu vârful său, grosimea

aşchiilor de pe flancul din dreapta este egală cu grosimea aşchiilor de peflancul din stânga, sd aa = ;

2. for ţele de aşchiere sunt mai mari faţă de b);3. are loc o uzur ă intensă a vârfului cuţit;4. la piesele nerigide apar vibraţii;5. aşchierea după profil;



153

b, c, d) avansul este oblic paralel cu flancul filetului din dreapta;

c) axa corpului cuţit este sub unghiul2

α faţă de direcţia perpendicular ă pe axa piesei;

Se caracterizează prin:

1. pe tăişul din dreapta grosimea aşchiei ad. teoretic este 0, practic ea este0≠ dar foarte mică;2. for ţele de aşchiere sunt mici;3. uzura redusă a sculei aşchietoare.

Dezavantaje: Pe flancul din dreapta a filetului va rezulta o calitate de suprafaţă necorespunzătoare şi precizia va fi mai mică.

Metodele b şi c sunt recomandate la prelucrarea de degroşare la filetarea cu pasmare (>2 mm), urmând ca la trecerile de finisare să se realizeze după schema dinfig.11.124 d.

Schemele b, c se numesc scheme prin generare. Mărimea avansului de reglare pe

fiecare trecere poate fi cuprinsă între:mm2,005,0 ÷ - la a, b;mm5,03,0 ÷ - la c;

Dezavantajul filetării cu cuţit constă în numărul relativ mare de treceri, ceea ce presupune un timp de bază t b. mare.

α a da s

p

a)

α

p

a s a d =

0

b)

p

α

c)

a s

p

α

Fig. 11.124. Avnsului de reglare în cazul prelucr ării filetului metric.



154

Pentru filetarea cu cuţite într-o singur ă trecere se pot folosi blocuri de cuţite prevăzute cu plăcuţe din C.M.S ca în fig.11.125:

Blocul de cuţite armate cu carburi metalice sinterizate lucrează astfel:1. realizează degroşarea;2. realizează semifinisarea;3. realizează finisarea;

La viteze mari cuţitele se dilată.Aceste blocuri de cuţite se realizează pentru

filetele de precizie mai mică cu pasul până la 3 mm. Pentru mărirea preciziei se pot folosicuţite pieptene de filetat care permit filetarea într-o singur ă trecere.O secţiune printr-un cuţit pieptene este prezentată în fig.11.126.

- dinţii de calibrat aurolul de a conduce sculaşi de a calibra filetul;- partea de atacrealizează filetul;

La producţia de seriemare şi masă estenecesar ă filetarea cucapete de filetat.Productivitatea estemare.

Există trei tipuri constructive de capete de filetat (fig.11.127).a) cu cuţite radiale; b) cu cuţite tangenţiale;

p

1 3

Fig. 11.125. Blocuri de cuţite armate C.M.S.

Fig.11.126. Secţiune printr-un cuţit pieptăne.



155

c) cu pieptene disc

a) Capete de filetat cu cuţite pieptene radiale.Aceste capete au o utilizaremai redusă deoarece numărul de reascuţiri posibile este mai mic încomparaţie cu celelalte (maxim 10).

b) Capete de filetat cu cuţite pieptene tangenţiale permit un număr maimare de reascuţiri (20-30) datorită lungimii mai mari a pieptenilor.

c) Capete de filetat cu cuţite pieptene disc. Numărul cel mai mare dereascuţiri este la cel cu cuţite disc (40-50 reascuţiri) care tind să înlocuiască celelalte tipuri.

Filetarea cu capete de filetat se poate realiza pe două tipuri de maşini:1. maşini speciale de filetat şuruburi - capetele de filetat se rotesc, iar piesa execută

numai mişcarea de avans.2. maşini cu capete de filetat nerotative - se folosesc la strungurile revolver

automate şi semiautomate. Piesa are mişcarea de rotaţie, iar capul de filetat omişcare de avans longitudinal.

La terminarea cursei de filetare, capul de filetat se deschide automat, deci piepteniiies automat din piesă, ceea ce permite retragerea rapidă a capului de filetat. La începutulfiletării pieselor următoare capetele se închid automat.

Avantajele filetării cu aceste capete de filetat:1. pierioada de exploatare este mai mare datorită numărului mai mare de

reascuţiri, permit eliminarea cursei în gol pentru deschiderea care se face lent;2. vitezele de aşchiere permise sunt mai mari;3. precizia de execuţie a filetului este mai mare, în clasa de execuţie mijlocie

sau fină;4. durabilitatea sculei este mai mare.

a) b)

c)

Fig. 11.127. Capete de filetat.



156

11.2.FREZAREA FILETELOR

Este aplicabilă atât pentru filetele triunghiulare cât şi pentru filetele trapezoidale,atât pentru cele exterioare cât şi interioare, pentru filetele cilindrice dar şi conice.Nu este posibilă frezarea filetelor pătrate deoarece frezele de filetat au profil rectiliniu, iar erorilede formă ar depăşi erorile admisibile.Frezarea filetelor se poate face cu freze disc şi freze pieptene.

Frezarea filetelor cu freze disc se aplică la filetele lungi la cared

l >2,5 şi pasul

mm5≥ p .De asemenea, o restricţie, unghiul elicei filetului nu poate să depăşească 100. La

filetele cu unghiuri mai mari a elicei, prin frezare se face numai degroşarea şi pentrueliminarea erorii de formă se face prin strunjire cu cuţit sau prin rectificare

Frezarea filetelor se face cu o singur ă trecere după schema următoare (fig. 11.128):

2d

ptg

⋅=π

ϕ ; 10≤ϕ ;

1. mişcarea principală a frezei sn ;

2. mişcare lentă pn ;

3. avansul l s ;

Profilul frezei disc corespunde cu profilul filetului. Tăişurile frezei sunt rectiliniideoarece freza este aşezată înclinat. Pentru a se obţine un profil corect al filetului ar fitrebuit ca freza să aibă tăişuri curbilinii care să corespundă cu profilul curb al filetului dinsecţiunea normală pe elicea medie a filetului . Abaterile de formă sunt admisibile pentru

010≤ϕ (unghiul elicei).Frezarea cu freze disc se execută pe maşini de frezat filete FCF-200 (maşină de

frezat caneluri şi filete).

sl = p

ψ

Fig. 11.128. Frezarea filetelor cu freze disc într-o singur ă trecere.



157

Filetele scurte se pot freza cu freze pieptene cu schema (fig. 11.129):

Această metodă de prelucrare se aplică când unghiul de înclinare aeliciei 03≤ϕ .La începutul filetării freza pieptene execută o mişcare de pătrundere pe

direcţie radială şi are loc pe ¼ din rotaţia pn şi filetul este complet când piesa a executat

1,25 rotaţii.Dacă se frezează un filet cu z începuturi, atunci avansul longitudinal

p z P s hl ⋅== .Acest procedeu are o productivitate ridicată.

Maşinile sunt maşini speciale de frezat filete. În cazul pieselor cu dimensiunimari, care nu pot efectua mişcarea de rotaţie, se poate aplica frezarea cu freze pieptene pemaşini de frezat filete cu mişcare planetar ă fig.11.130.

s l = p

Fig. 11.129. Frezarea filetelor scurte cu freză pieptăn.

sl = p

npl

n s

Fig. 11.130. Frezarea filetelor cu freze pieptăn pe maşini de frezat planetar.



158

La frezarea filetelor lungi se va folosi frezarea cu freze disc. Filetele cu diametrumare se vor realiza cu bacuri sau cu role de filetat.Pentru filete plasate pe suprafeţe cucanal de pană nu se recomandă filetarea cu cuţite.

11.3. RECTIFICAREA FILETELOR Se rectifică filetele unor scule de filetare cum sunt tarozii, frezele de filetare,

rolele pentru rularea filetelor, calibrele filetate pentru controlul filetelor, şuruburileconductoare a maşinilor unelte, suruburile micrometrice.Rectificarea filetelor se poate realiza prin mai multe procedee, astfel:

1. rectificarea cu disc abraziv monoprofil cu avans longitudinal;2. rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans longitudinal;3. rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans transversal;4. rectificarea f ăr ă centre.

11.3.1. Rectificarea cu disc abraziv monoprofil cu avans longitudinal este indicată pentru filete de precizie mare în clasa de execuţie fină şi în cazul când lungimea filetată este de peste 40 mm, fig.11.131.

11.3.2 Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans longitudinal se aplică pentrufilete lungi când este necesar ă o productivitate mai mare a rectificării, fig.11.132

sl = p

n p

ns

ψ ψ

sl = p

n p

sn

Fig. 11.131. Rectificarea filetelor cu disc abraziv monoprofil.



159

- precizie este mai mică decât la varianta anterioar ă;

11.3.3. Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans transversal este recomandată pentru filetele scurte (fig.11.133)..

a. discul abraziv trebuie să aibă lăţimea mai mare decât lungimea filetului cu2-3 paşi;

b. precizia este mai mică decât la prima variantă;

nssl = p

n p

III

Fig. 11.132. Rectificarea filetelor cu disc abraziv multiprofil.

n s

n p

t

Fig. 11.133. Rectificarea cu disc abraziv multiprofil cu avans transversal.



160

11.3.4. Rectificarea filetelor f ără centre.Procedeul cel mai productiv este rectificarea

f ără centre, care se aplică la producţii de masă pentru filetele în clasa de precizie medieşi de lungime mică, la piesele ce nu au gulere şi trepte (fig.11.134).

Discul de antrenare 2 trebuie să fie înclinat cu un unghi ϕ 2 care să asigure ocomponentă. axială a vitezei care să determine avansul longitudinal. Discul 1 are profilul

corespunzător cu al filetului, iar discul 2 are formă hiperboidală pentru a asiguracontactuldupă o dreaptă. Piesa rectificată este aşezată pe linearul de ghidare 3, sub unghiul ϕ faţă de axa discului rectificator.

ns

n p 2

ψ

ψ

1

2

3

4

nd

Fig. 11.134. Rectificarea filetelor prin metoda f ăr ă centre.



161

CAPITOLUL 12

TEHNOLOGIA PRELUCR ĂRII CANELURILOR

Canelurile pot fi clasificate după forma geometrică a profilului astfel:1. cu profil dreptunghiular;2. cu profil evolventric;3. cu profil triunghiular;

Îmbinările canelate se întâlnesc frecvent la cutiile de viteze a autovehiculelor şimaşinilor unelte. Cea mai largă r ăspândire o au canelurile dreptunghiulare, ele fiindstandardizate în trei serii:

a. uşoar ă; b. mijlocie;c. grea;

Ansamblurile fixe şi mobile din seria uşoar ă se caracterizează prin înălţime minimă acanelurilor şi a transmiterii momentelor de torsiune mai mici la sarcini f ăr ă şocuri.Ansamblurile fixe şi mobile din seria mijlocie transmit momentele de torsiune medii

la sarcini f ăr ă şocuri sau la sarcini pulsatorii.Ansamblurile din seria grea au un număr maxim de caneluri, înălţimea est emaximă şi

transmit momente mari în condiţii grele de funcţionare.În ceea ce priveşte canelurile evolventrice, ele asigur ă o centrare mai bună decât cele

dreptunghiulare, se caracterizează prin rezistenţă mai mare la sarcini variabile şi pot fiexecutate cu sculele folosite la danturare. Aceste caneluri se folosesc în construcţiaautovehiculelor, centrarea fiind pe flancuri (CEF) şi, mai rar, centrare exterioară (CEE).

Canelurile triunghiulare au o înălţime mică şi număr mare de caneluri, ceea ce permite o bună centrare. Se folosesc pentru îmbinarea unor pârghii, manivele, etc..Tehnologia de prelucrare a canelurilor şi precizia ansamblării sunt funcţie de tipul

centr ării (interioare, exterioare sau pe flancuri). Astfel, centrarea interioară secaracterizează prin contractul pe diametrul interior a arborelui canelat, în timp ce pediametrul exterior există joc (fig.12.135).

Este cea mai bună centrare dar, din punct de vedere tehnologic, prezintă următoareledezavantaje:

a. arborele canelat trebuie rectificat pe diametrul d şi pe flancuri; b. în butucul canelat este necesar ă rectificarea interioar ă.



162

Centrarea exterioară - contactul de centrare se face pe diametrul exterior alarborelui D, iar la diametrul interior există joc.

Tehnologia de execuţie este mai simplă ca şi precizia:a. arborele se rectifică pe suprafaţa diametrului exterior, pe maşini obişnuite

de rectificat rotund, şi pe flancuri; b. în butucul canelat nu mai este necesar ă rectificarea cilindrică interioar ă ci

numai calibrarea cu broşă a flancului canelurii şi a diametrului exterior;Se foloseşte această centrare dacă duritatea canelurilor permite calibrarea cu broşă aflancurilor.

40≤ HRC

Centrarea pe flancuri se realizează dacă condiţiile de precizie sunt reduse. Sefolosesc la ansamblurile care trebuie să transmită momente de torsiune cu schimbări desens. În acest caz,prin tehologia de fabricaţie trebuie să asigure rectificarea canelurii laarbore precum şi calibrarea suprafeţelor laterale.Se foloseşte la îmbinarei cardanice, ladiferenţialele de automobile.

12.1.METODE DE PRELUCARE A CANELURILOR.

Canelurile dreptunghiulare ale arborilor canelaţi se pot executa prin: 12.1.1 Frezarea canelurilor exterioare.Se poate face prin două metode:

7.1.1.a cu freze disc sau freze profilate utilizând cap divizor;7.1.1 b cu freze melc după principiul rostogolirii;

12.1.1.a Frezarea cu freze disc profilate. Schema de prelucrare este prezentată înfig.12.136

D d

Fig. 12.135. Schema de centrareinterioar ă a ansamblărilor canelate.



163

La acest procedeu se asigur ă o precizie de prelucrare ridicată dar scula estecomplicată şi ascuţirea ei la fel. Pentru fiecare număr de caneluri şi diametru trebuiefolosită o altă freză.

Timpul de bază ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +

⋅++

= d

f

bn s

L L Lt ξ 21

1 L - lungime de pătrundere; ( )h Dh L f −=1 ;

2 L - lungime de depăşire;h - înălţimea canelurii;

f D - diametrul frezei;

L - lungimea canelurii;

O productivitate superioar ă se poate asigura la acest procedeu dacă se dispune demaşini speciale de frezat caneluri cu 2 arbori principali la care se pot prelucra simultandouă piese cu 2 freze profilate montate pe acelaşi dorn.

Frezarea cu freze disc în două operaţii.Această metodă de prelucare prezintă avantajul

unei productivităţi ridicate precum şi utilizarea unor freze cu o complexitate scăzută.

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +

′′⋅′′

+′′++

′⋅′+′+

= d b f n s

L L L

f n s

L L L zt ξ 2

2121 ;

d ξ - timp de divizare;

Datorită productivităţii scăzute ea se foloseşte la producţia de serie mică. Maiexistă o variantă de frezare cu freze profilate de asemenea în două operaţii (fig. 12.138).Operaţia I – prelucrarea golurilor ce învecinează o canelur ă.

D

Fig. 12.136. Prelucrarea canelurilor cu freze disc profilate.



164

Operaţia II – obţinerea lăţimii b utilizând freze frontale cu plăcuţe CMS.

La toate variantele de frezare cu freze disc, precizia pasului canelurilor este maimică, decât la frezarea cu freză melc care este o frezare continuă. (datorită erorilor dedivizare pe care le introduce capul divizor).

12.1.1 b Frezarea prin rostogolire cu freză melc

Din punct de vedere cinematic este la fel ca la frezarea roţilor dinţate cilindrice cudinţi drepţi.

D

D

operatia I operatia II

Fig. 12.137. Prelucrare canelurilor cu ajutorul frezelor disc în două etape.


Fig. 12.138. Prelucrarea suprafeţelor canelate cu freze profilate în două etape.



165

f n şi pn - cele două turaţii ale mişcării de rulare care sunt dependente cinematic

z

k nn

f

p

⋅= ;

k – nr. începuturi; z – nr. de caneluri;

Timpl de bază k n s

L L L zt

f

b ⋅⋅++

⋅= 21 ;

bt este invers propor ţional cu k . Se pot folosi freze melc cu 1=k şi 2=k .

Frezele melc cu 2=k asigur ă o productivitate mai ridicată, însă precizie este cevamai scăzută. Se vor folosi la degroşare frezele melc cu 1=k se folosesc la operaţii definisare sau atunci când frezarea se realizează într-o singur ă trecere la diametre mici sau

mm30≤ D .Arborele de canelat se orientează pe maşină astfel:

1. orientare între vârfuri;2. prinderea în universal;3. prinderea în bucşă elastică pe fusul de la un capăt şi cu reazem pe vârf în

capătul opus;4. prinderea la ambele capete în bucşe elastice;

Precizia cea mai ridicată se obţine la prinderea între vârfuri.

12.1.2 Rabotarea canelurilorSe aplică pentru arbori cu caneluri de lungime mare şi se execută pe maşini

speciale de rabotat caneluri, dotate cu un cap multicuţite. Acestea fiind poziţionate radial

nf

n p

protuberante

Fig. 12.139. Prelucrarea suprafeţelor canelate prin rostogolire cu freza melc modul.



166

în jurul arborelui de canelat astfel încât toate cele z caneluri sunt rabotate în acelaşi timpcu z cuţite.

Maşini folosite sunt de tip MA-4 (fosta URSS). Piesa este fixată în poziţieorizontală şi execută mişcări rectilinii alternative intrând în capul multicuţite care este fix.Pot fi executate caneluri deschise şi caneluri mărginaşe.

Rabotarea canelurilor este mult mai productivă decât frezarea, însă nu esteeconomică pentru caneluri scurte (cu o lungime sub 50 mm). Pentru fiecare număr decaneluri z este necesar alt set de cuţite deoarece profilul cuţitelor se modifică odată cu z.Procedeul este economic la producţia de serie mare.

Mortezarea este indicată la acei arbori la care în apropierea păr ţii canelate există un singur guler sau o treaptă cu diametrul mai mare care împiedică ieşirea frezei melc lacapăt de cursă. Ea se execută cu cuţit rotativ similar cu danturarea roţilor dinţatecilindrice şi se foloseşte pentru caneluri scurte.

12.1.3. Prelucrarea canelurilor prin deformarea plastică.Prin rulare, utilizate la fabricarea de masă a arborilor canelaţi mici şi mijlocii, se

obţin caneluri cu precizie medie.

1. Rularea cu cremaliere de rulat: Metoda Roto-flowSe aplică la caneluri evolventrice

• dinţii de atac apucă semifabricatul şi începe să se imprime în acesta, iar dimensiunea dinţilor canelurilor se obţine la capătul acestor cremaliere;

• este necesar ca cele două cremaliere să aibă o lăţime egală cu lungimeacanelurilor.

2. Rularea canelurilor cu role

Fig. 12.140. Prelucrarea canelurilor prin Metoda Roto – flow.



167

Acest procedeu se aplică pentru caneluri în evolventă sau pentru cele triunghiulare şinu pentru cele dreptunghiulare la care profilul suprafeţei active ale rolelor ar trebui să fiemai complicat. Rolele au o parte de atac (cea conică).

12.1.4.Rectificarea canelurilor la arbori canelaţiCanelurile cu profil evolventic se rectifică prin procedee de rectificat a roţilor

dinţate cilindrice. Canelurile dreptunghiulare se rectifică în funcţie de tipul centr ării.Se pot utiliza următoarele variantele:

a) cu disc abraziv profilat b) rectificarea cu trei discuri abrazive fixate pe acelaşi dorn;c) rectificarea cu două discuri.

a) Rectificarea cu disc abraziv profilat. Procedeul asigur ă o precizie ridicată a profilului, productivitatea este ridicată însă maşina de rectificat caneluri trebuie să fieechipată cu un dispozitiv complex de îndreptare-profilare cu trei diamante (fig.12.142).

Fig. 12.141. Schema de rularea a canelurilor cu role.



168

Discul abraziv execută mişcarea principală de rotire şi în acelaş timp execută omişcare de avans radial intermitent mm/cd025,0015,0 ÷=

r s . Arborele canelat execută omişcare rectilinie alternativă caracterizată de un avans longitudinal, precum şi mişcareade divizare.

b) Rectificarea cu 3 discuri abrazive fixate pe acelaşi dorn

Se vor folosi discuri cu duritate diferită pentru a se obţine o uzur ă cât maiuniformă.Pentru arbori cu z<6 caneluri este indicată rectificarea cu 1 disc abraziv,fig.12.143.

Pentru arbori cu z>6 caneluri este indicată rectificarea cu 3 discuri abrazive.

D

sr

Fig. 12.142. Schema rectificării arborelor canelaţi cu disc abraziv profilat.

D

sr

Fig. 12.143. Schema rectificării cu trei discuri abrazive fixate pe acelaşi dorn.



169

c) Rectificarea cu două discuri (procedeu nou de rectificare)

La productivitate mică şi mijlocie rectificarea canelurilor se poate realiza pemaşini de rectificat plan folosind discuri circulare (fig.12.145).

Dezavantajul constă în faptul că aceeaşi piesă este rectificată prin două aşezări, pedouă maşini de rectificat, ceea ce micşorează precizia de execuţie a canelurilor şi se

Fig. 12.144. Schema rectificării arborelor canelaţi cu două discuri abrazive.


Fig. 12.145. Schema de rectificare cu discuri obişnuite in două operaţii.



170

măreşte timpul total de rectificare cu 30-40% faţă de rectificarea unde se foloseşte unsingur disc.

1. în ceea ce priveşte bazare arborele este orientat între vârfuri utilizând oinimă de antrenare. Înainte de rectificarea canelurilor este necesar ă rectificarea găurilor de centrare cu piatr ă abrazivă conică.

Prelucrarea butucilor canelaţiCanelurile de pe butuci se pot executa prin următoarele metode:

1. broşare în cadrul unei producţie de serie mare;2. mortezarea în cadrul unei producţie de serie mică şi individuală.

Broşarea găurilor canelate se poate realiza în două moduri:a) se broşează mai întâi gaura cilindrică; b) se broşează canelurile folosind o broşă profilată.

La operaţia de broşare se mai poate folosi o broşă combinată ce prelucrează atîtgaura cilindrică cât şi canelurile.La acestă sculă dinţii broşei cilindrice alternează cudinţii broşei canelate.

Mortezarea se poate executa astfel:a) cu cuţit; b) cu cuţit roată.La mortezarea cu cuţit este necesar existenţa unui cap divizor, pe când la

mortezarea cu cuţit roată prelucrarea este continuă. În ceea ce priveşte controlulcanelurilor se verifică lăţimea cu calibre iar pentru verificarea toleranţei se folosesccalibre canelete complexe.



171

CAPITOLUL 13.

TEHNOLOGIA DE FABRICAŢIE A ROŢILOR DINŢATE.

13.1. TIPURI CONSTRUCTIVE DE ROŢI DINŢATE.

Roţile dinţate utilizate în industria constructoare de maşini se pot clasifica astfel:a)după poziţia axelor arborilor între care se transmite mişcarea- roţi dinţate cilindrice care transmit mişcarea între arbori paraleli- roţi dinţate conice care transmit mişcarea între arbori cu axele concurente- angrenaje melcate care transmit mişcarea între arbori cu axele încrucişate.

b)după formă - roţi dinţate cu o singur ă coroană de tip disc f ăr ă sau cu butuc- blocuri de roţi dinţate cu 2-4 coroane- coroane dinţate- arbori pinionLa roţile dinţate de tip disc cu sau f ăr ă butuc alezajul poate fi neted, cu canal de

pană sau cu caneluri fig. 13.146.

Coroanele dinţate sunt caracterizate prin raportu lungime diametru subunitar.

1<<

d

l . (fig.13.147).

a b c

Fig. 13.146. Roţi dinţate cu o singur ă coroană tip disc.a) roată dinţată f ăr ă butuc, cu alezajneted.b) roată dinţată cu butuc cu canal de pană. c) roată dinţată cu butuc canelat.



172

Arborii pinion pot fi prevăzuţi cu dantur ă exterioar ă la un capăt sau cu dantur ă în

zona centrală.(fig. 13.148).În funcţie de direcţia dinţilor roţile dinţate se pot clasifica şi astfel:

- roţi dinţate cu dinţi drepţi;- roţi dinţate cu dinţi înclinaţi;- roţi dinţate cu dinţi în V (fig.13.149) – f ăr ă degajare între dinţi

- cu degajare.- Roţi dinţate cu dinţi curbi.

Fig. 13.147. Coroană dinţar ă.

Fig. 13.148. Arbore pinion.



173

Roţile dinţate care trebuie să efectueze deplasare axială în cutiile de viteză pentru

cuplare, se execută cu dinţi rontunjiţii la un capăt sau la ambele capete. Această operaţiune în practică poartă denumirea de raionare fig 13.150.

13.2 MATERIALE ŞI SEMIFABRICATE FOLOSITE LA FABRICAREA

ROŢILOR DINŢATE.

Alegerea materialului la fabricarea roţilor dinţate se face în funcţie de solicitareamecanică şi de uzur ă, în funcţie de gabaritul impus şi de tehnologia de fabricaţie aacestora.Materialele se pot grupa astfel:1. fonte;

a) b)

Fig. 13.149. Roţi dinţate cu dinţi în V a) f ăr ă degajare între dinţi; b) cu degajare între dinţi.

Fig.13.150. Dantur ă raionată.



174

2. oţeluri de cementare sau de îmbunătăţire;3. aliaje neferoase;4. materiale nemetalice.1. Semifabricatele din fontă pot fi din fontă cenuşie F 200 sau F400 (SR ISO 185-94) pentru prelucrarea roţilor dinţate cu viteze periferice mici (v < 2m/s) şi supuse la solicitărinu prea mari; fonte cu grafit nodular.2. Oţelurile de cementare sau îmbunătăţire sunt folosite în stare turnată, forjată saulaminată. Oţelurile tunate se utilizează pentru executarea roţilor dinţate cu diametrul mare(> 600 mm) şi se folosesc oţeluri nealiate sau oţeluri turnate aliate cu Mo+Cr+Ni. Roţiledinţate care lucrează la presiuni specifice mari şi sunt solicitate prin şocuri, se execută dinoţeluri carbon nealiate de îmbunătăţire cu un procent de 0,3 – 0,5%C sau din oţeluri deînbunătăţire slab aliate cu Cr, Cr-Mo, Cr-Ni. Pinioanele ce angrenează cu acestea suntmai intens solicitate la uzur ă şi se execută din oţeluri de cementare 0,1-0,3%C. Pentruroţile dinţate care lucrează la solicitări mari şi foarte mari se utilizează oţeluri complexaliate cu Cr, Ni şi Mo.

La serii mijlocii şi mari de fabricaţie semifabricatele din oţeluri sunt matriţate.Oţelurile laminate se folosesc pentru fabricarea roţilor dinţate, cu construcţie simplă, cudiametru exterior < 50 mm.3. Aliajele neferoase sunt indicate pentru fabricarea roţilor dinţate cu diametre foarte micila care consumul de material este scăzut şi anume la construcţia aparatelor de măsur ă precum şi pentru fabricarea roţilor melcate la care frecarea în timpul angrenării estefoarte mare se recomandă bronz cu aluminiu sau bronz cu staniu.4. Materialele nemetalice se folosesc la roţile dinţate supuse unor solicitări foarte reduse.Se obţin costuri reduse de fabricaţie şi se poate realiza o productivitate mare prininjectarea în matriţă a materialului plastic.Aceste roţi nu se folosesc în medii cu umiditate

deoarece sunt hidroscopice şi prin absorbţia apei îşi modifică dimensiunile.

Principalele condiţii tehnice de fabricare a roţilor dinţate se refer ă la:

1. Precizia de formă;2. Precizia dimensională ;3. Precizie de poziţie a danturii în raport cu suprafaţa de centrare (alezajele la roţile

dinţate propriu zise şi fusurile la arbori pinion).In primul rând trebuie asigurate precizia de formă şi precizia dimensională. pentru

suprafeţele de centrare şi pentru suprafeţele frontale plane. Se impun o serie de condiţiitehnice pentru material şi tratamentul termic aplicat. In ceea ce priveşte precizia danturii,

aceasta se exprimă prin treapta de precizie, jocul între flancuri şi abaterile distanţei întreaxe. Acesti indici sunt înscrişi într-un tabel din desenul de execuţie sau de ansamblu.

Treptele de precizie conform STAS 6273-81 sunt 12, dintre care se folosesc înconstrucţia de maşini 5÷9, pentru trepte mai mici de 5 se folosesc în mecanică fină.

Precizia alezajului roţii trebuie realizată cu diametrul în câmpurile de toleranţă H7÷H9.

Pentru fusuri se prescrie toleranţă a bătăii frontale a suprafeţelor frontale faţă de axaalezajului între 0,01 si 0,015 pentru diamentrul de 100mm.HRC după călire 58-60 iar pentru oţel de îmbunătăţire HRC 48-60. Rugozitatea suprafeţei flancurilor Ra = 1,6 – 0,8μm.



175

13.3.PRELUCRAREA MECANICA A ROTILOR DINTATE

Etapele principalecare trebuiesc parcurse sunt:

- obţinerea semifabricatului.- operaţia de prelucrare mecanică a suprafeţelor nedanturate;- danturarea;- tratamentul termic;- operaţii de finisare a danturii: - şeveruire

- rulare- rectificare

- control final.

In cazul arborilor pinion prelucrarea suprafeţelor nedanturate se face ca la arborii întrepte f ăr ă danturi. Pentru seriile de fabricaţie mari frezarea capetelor şi centruirea serealizează pe maşini de frezat şi centruit, iar strunjirea diferitelor suprafeţe de revoluţie şifrontale se realizează pe strunguri de copiat SP 125 Co.

Pentru roţile dinţate operaţiunea de strunjire se realizează pe strunguri normale,frontale, şi pe strunguri Carussel.

Canalul de pană se execută prin mortezare. Canelurile prin broşareUn traseu tehnologic tip pentru prelucrarea roţilor dinţate este cel propus de ICTCM

Bucureşti care presupune parcurgerea următoarelor etape:1. Strunjire I

− strunjire frontala cu respectarea cotei L− strunjire exterioara la d2 cu respectarea cotei l− strunjire interioara la d1− tesire exterioara si interioara

SHS 2X280

1. STRUNJIRE I

Fig. 13.151. Stunjire I pe SHS 2X280



176

2. Strunjire II

3. Broşare canal pană

SHS 2X280

2. STRUNJIRE II

− strunjire frontala cu respectarea cotei L1

− strunjire exterioara la diametru d5− strunjire interioara la d4− strunjire interioara de finisare la d3− tesire exterioara

Fig. 13.152. Strunjire II pe SHS 2X280

3. BROSARE CANAL PANA

BVI 10/1000

Fig. 13.153. Broşare canal pană pe BVI 10/1000



177

4. Danturarea

5. Raionarea danturii

- rotunjirea danturii pe o faţă - rotunjirea danturii pe cealaltă faţă, se execută pe maşina RRD 320

6.Tratamentul termic

7. Rectificare 1

4. DANTURAREA

Fig. 13.154. Prelucrarea danturii

5. RAIONAREA DANTURII

− rotunjirea danturii pe o fata− rotunjirea danturii pe cealalta fataRRD 320

Fig. 13.155. Raionarea danturii pe RRD 320



178

- se execută pe maşina de rectificat RIF 10/ 1000;Dacă desenul de execuţie a reperului o cere, atunci poate să existe şi rectificareasuprafeţelor opuse

8.Rectificarea II

-

rectificare frontală A;- rectificare frontală sup. B cu respectarea cotei l3

9.Finisarea danturii prin şeveruire sau rectificare

A

0,02 A

7. RECTIFICARE I

− rectificare frontala cu respectarea cotei L2− rectificare interioara la d6 si frontala− rectificare interioara la d7RIF 10/100

Fig. 13.156. Rectificarea pe RIF 10/100

8. RECTIFICARE II

− rectificare frontala suprafata A− rectificare frontala suprafata B curespectarea cotei l3RIF 10/100

A

B

Fig. 13.157. Rectificarea celorlalte suprafeţe pe RIF 10/100



179

10. Controlul tehnic final.

13.4. DANTURAREA ROŢILOR DINŢATE CILINDRICE. Se poate realizautilizând următoarele metode:

1. Danturare prin metoda copierii;2. Danturarea prin metoda rostogolirii.

13.4.1.Danturare prin metoda copierii, se poate realiza prin:a. danturare cu freze disc modul; b. danturare cu freze deget modul;c. danturare prin mortezare cu cuţite profilate;d. danturare prin broşare cu generstoarea materializată.

13.4.1.1. Danturarea prin metoda copierii cu freză disc modul.A. Roţi dinţate cu dinţi drepţi.

Se realizează pe maşină de frezat universală echipată cu cap divizor sau pe maşină de frezat specializată cu sistem de divizare automată.

unde:- ns mişcarea principală de rotaţie a sculei în jurul axei proprii de revoluţie;- mişcarea de avans logitudinal sl executată de piesă;- mişcare de reglare sr,cu scopul prelucr ării dintelui pe toată înălţimea;- mişcarea de divizare D (realizată cu cap divizor pe maşini specializate)

9. FINISAREA DANTURII SEVERUIRE SAU RECTIFICARE

0 , 8

Fig.13.158. Finisarea danturii



180

Pentru mărirea productivităţii se recomandă danturarea mai multor semifabricatefixate în pachet pe dorn sau se va recurge la frezarea cu mai multe freze disc modulmontate pe acelaşi dorn danturând mai multe semifabricate. În acest caz este nevoie decap divizor special multiax care să facă simultan divizarea.

O productivitate mai ridicată se obţine pe maşini specializate produse de firma Brown – Sharpe, după ce se frezează un gol, freza disc modul revine în poziţia iniţială apoi

s

s

D

n

r

l

s

Fig. 13.159. Schema de danturare prin metoda copierii cu freză disc modul.

sn

D

lssr

Fig. 13.160. Schema de danturare simultană cu freze disc modul fixate pe acelaşi dorn.



181

mecanismul de divizare execută automat rotirea semifabricatului cu z

0360 şi apoi, tot

automat, urmează cursa de lucru pentru următorul gol. La frezarea cu freza disc modul sefolosesc seturi de freze pentru fiecare modul. Pentru module până la 8 inclusiv, setul esteformat din 8 freze numerotate 1 ÷ 8; pentru module peste 8, seturi de 15 freze notate 1;1,5; 2; 2,5;…; iar pentru roţi dinţate precise şi pentru module mari se folosesc seturi de 20

freze la care numerotarea se face astfel: 3;4

13 ;

2

13 ;

4

33 ; 4.

Fiecare număr de freză din set se utilizează pentru un anumit domeniu de număr dedinţi. Profilul fiecărei freze corespunde golului pentru roata cu cel mai mic număr dedinţi prevăzut pentru freza respectivă, pentru celelalte numărul de dinţi mai mari profilulevolventei rezultă deformat dar cu erori acceptabile.

Datorită acestor erori acest procedeu este considerat un procedeu cu precizie redusă

clasa de precizie 8÷11, iar m3,62,3 μ ÷=a R .

B. Roţi dinţate cu dinţi înclinaţi.

Apar unele deosebiri ce sunt prezentate în schiţa din fig.13.161.La aceste roţi este necesar ca masa maşinii unelte cu piesa R să fie rotită faţă de

poziţia zero cu unghiul φ0 de înclinare a dinţilor.

Freza disc modul îşi va dispune profilul evolventic al dinţilor în secţiune N-Nnormală pe elicea cilindrului de divizare, dar mai este necesar în plus şi ca piesa să efectueze în timpul frezării unui gol între dinţi o mişcare de rotaţie n p. De aceea axulcapului divizor trebuie să fie cuplat cu şurubul conducător (prin roţi de shcimb) al meseicare asigur ă avansul. De altfel se respectă condiţia cinematică.

n

N

N

s l

R

p

Fig. 13.161. Schema de danturare a roţilor dinţate cu dinţi înclinaţi prin metoda copierii cufreză disc modul.



182

minmm/ p E l n p s ⋅=

E p - pasul elicei dinţilor;

β π ctg d p E ⋅⋅= d - diametrul de divizare;

β cos

zmd n ⋅= ;

Freza disc modul se alege în funcţie de nm care este standardizat şi indicat în

desenul de execuţie. Din numărul setului se alege în funcţie de numărul de dinţi a roţii

echivalente notate cu β 3cos

z ze = . Roata dinţată echivalentă este acea roată dinţată cu

dinţi drepţi din planul N-N, care înlocuieşte roata cu dinţi înclinaţi.

13.4.1.2. Danturarea prin metoda copierii cu freză deget modul.

După principiul copierii se realizează frezarea danturii roţilor dinţate cilindrice cudinţi drepţi şi înclinaţi şi cu ajutorul frezei deget modul. (fig. 13.162)

Procedeul de prelucrare presupune următoarele mişcări:• mişcarea de rotaţie a frezei deget modul în jurul axei de rotaţie caracterizată de

turaţia ns;

• mişcarea de avans longitudinal sl executat de către freza deget modul;• mişcarea de poziţionare pe direcţie radială sr executată de semifabricat;• mişcarea intermitentă de divizare executată de către semifabricat după prelucrarea

unui gol.

s s

D

n

r l

s

Fig. 13.162. Prelucrarea roţilor dinţate cilindrice cu dinţi drepţi cu ajutorul frezei deget modul.



183

Procedeul de danturare prin copiere cu freza deget este folosit mult pentru danturarearoţilor cu m >20 şi pentru roţi cu dantur ă în V. Freza deget fiind puţin rigidă condiţionează divizarea operaţiei în mai multe treceri (fig. 13.163).

În cazul prelucr ării roţilor dinţate cu dinţi în V pentru obţinerea celor două eliciicilindrice care alcătuiesc curba directoare, este necesar ă translaţia frezei deget de-a lungul

generatoarei cilindrului piesei, corelată cu rotaţia alternativă pn a piesei.Translaţia şirotaţia sunt corelate cinematic respectând relaţia e pl pn s ⋅= ;

s s

D

n

r l

s sn

D

rs sl

sn

D

rs sl

Trecera 1se foloseste o frezascurta

Trecerea 2− se foloseste frezadeget conica

Trecerea 3− se foloseste frezadeget modul

−

Fig. 13.163. Prelucrarea danturi roţilor dinţate cilindrice cu dinţi drepţi cu freza deget în maimulte treceri.

sn

sl

n p

Fig. 13.164. Prelucrarea roţilor dinţate cu dinţi în V cu freza deget modul.



184

Avantajul în cazul utilizării maşinii unelte de frezat este costul redus al sculei.Dezavantajul constă în productivitate scăzută, mai ales în cazul frezării cu freză

deget care sunt scule mai puţin rezistente, nerigide, cu o durabilitate scăzută datorită numărului redus de dinţi. Aceste procedee sunt indicate numai la producţia de serie mică şi individuală, folosindu-se la roţi cu module mari, precum şi la activităţi de reparaţii şiîntreţineri. Precizia este scăzută în trapta 9÷11.

13.4.1.3. Mortezarea cu cuţite profilate- se aplică la prelucrarea roţile dinţate cu dinţi drepţi;- nu este posibilă prelucrarea roţilor dinţate cu dinţi înclinaţi;

Se foloseşte un dispozitiv de mortezat cu un număr de cuţite egal cu numărul de dinţi,fiecare dinte materializând un gol.

Semifabricatul fixat pe un dorn face mişcare rectilinie alternativă cu n cd/ min îninteriorul capului port-cuţite care este fix. După fiecare cd/ min. cuţitele primescsimultan un avans radial r s .

Înainte de începerea cursei în gol, cuţitele sunt retrase radial pe o mică distanţă 0,5mm pentru a se evita frecarea de suprafeţele prelucrate.

Dacă este necesar să se dantureze roţi dinţate cu dimensiuni apropiate dar cu profile diferite ale găurilor dintre dinţi, atunci va fi suficient să se schimbe cuţitele profilate păstrându-se celelalte elemente componente.Producţia de 8-10 ori mai mare faţă de freza melc modul. Costul capului cu cuţite profilate este ridicat aplicându-se numai la producţia de serie mare şi masă.

n cd/min

sr

0,5 mm

Fig. 13.165. Prelucrarea roţilor dinţate prin mortezare cu cuţite profilate.



185

13.4.1.4. Broşarea danturilor cilindrice

Acest procedeu de prelucare a roţilor dinţate se aplică atât pentru danturiinterioare cât şi mai rar pentru danturi exterioare.

Pentru danturi exterioare se foloseşte un dispozitiv de broşare care are atâtea broşecâţi dinţi are roata de prelucrat (fig. 13.166).

Broşele profilate B sunt solidarizate într-un dispozitiv comun sub forma unui tubfiind despăr ţite între ele printr-o bar ă de ghidare care determină poziţia relativă a lor.Broşele descriu mişcarea rectilinie cu viteza v. Degroşarea în funcţie de modul se poateface într-o singur ă trecere sau în două treceri. Calibrarea se execută cu un dispozitiv de broşare separat la care fiecare din broşe are doi dinţi de calibrat.

Broşele utilizate în prezent au for ţa de tracţiune până la 1000 kN.

piesa

brosa

ghidarebucsa de

s l

Fig. 13.166. Prelucrarea roţilor dinţate cu dantur ă exterioar ă cu ajutorul broşelor.

piesa

brosa

Fig. 13.167 Prelucarea roţilor dinţate cu dantur ă interioar ă cu ajutorul broşei.



186

13.4.2. Danturarea prin metoda rostogolirii.

Această metodă de prelucare a roţilor dinţate presupune:- danturare cu freză melc modul;- mortezarea cu cuţit roată;- mortezarea cu cuţit pieptene;

13.4.2.1.Danturarea prin metoda rostogoliri cu freză melc modul.

Este foarte r ăspândit de la module 0,2÷36, atât pentru piese din oţel carbon şi aliatecu condiţia ca HRC≤ 20÷30 cât şi pentru piese din aliaje neferoase. Se obţin danturi întreptele de precizie 7 şi 8 (fig.13.168).

Sunt necesare următoarele mişcări de lucru:a) mişcarea de rulare care are două componente.

1. rotaţia piesei cu turaţia pn ;

2. rotaţia sculei cu turaţia sn ;

Pentru roţi dinţate cu dinţi drepţi între cele două mişcări de rostogolire trebuie să

se realizere următoarea legătur ă cinematică:

p s

p

z

k

n

n= , unde: k - numărul de începuturi ale frezei melc;

p z - numărul de dinţi a piesei.

b) mişcarea de avans axial a s executată de sculă pe direcţia axei

piesei.

La începutul prelucr ării se stabileşte adâncimea de aşchiere prin mişcarea de poziţionare. radială poz s .

np

spoz

sa

n s

Fig. 13.168. Schema de prelucrare a danturii prin metoda rostogolirii cu freză melc modul.



187

Freza melc este montată pe maşină prin intermediul unui dorn portsculă pe o poziţieînclinată cu unghiul ω în cazul roţilor cu dinţi drepţi şi respectiv înclinată sub unghiul β

± ω în cazul roţilor dinţate cu dinţi înclinaţi. Frezarea danturii se poate efectua într-osingur ă trecere pentru module 2≤ , precum şi pentru roţi cu precizie mai redusă până la4≤m şi se face în 2 sau 3 treceri pentru module >4, respectiv la roţile precise >2, iar la

modulele m>8 sunt 3 treceri. Pentru creşterea productivităţii se poate efectua danturareamai multor semifabricate prinse în pachet pe acelaşi dorn.Există mai multe tipuri de cicluri de lucru:

a. frezarea cu avans axial b. frezarea cu avans radial-axialc. frazarea cu avans diagonal sau axial trangenţial

a). Frezarea cu avans axial.

Cursa de lucru L, 2l B x L ++= unde: x - distanţa de pătrundere;

2l - distanţa de depăşire.

Dezavantaje metodeiDin cauza distanţei x mari, timpul de bază este mai mare decât la celelalte

variante.Durabilitatea sculei este scăzută deoarece freza lucrează cu dinţii din zonacentrală, uzura se concentrează pe aceşti dinţi şi va impune ascuţirea frezei deşi ceilalţidinţi de la capete nu sunt uzaţi. Expresia timpului de bază:

( ) β cos

44

minmin 2

−=

⋅++

=⋅

=

f

pa pa

b

d x

n s

l B x

n s

Lt

sa

df

Fig. 13.169. Schema de frezare cu avans axial.



188

se recomand ă mm522 ÷=l

b).Frezarea cu avans radial axial

Această metodă de frezare a roţilor dinţate se aplică cu scopul eliminăriidezavantajelor frezării cu avans axial.

r s - avans radial;

a s - avans axial;

Expresia timpului de bază:

min pa

axial

pr

rad b

n s

L

n s

Lt

⋅+

⋅=

22l B Laxial +=

bt - este mai mic decât în cazul a

ar

rad

s s

h L

⎟ ⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ ÷=

+=

41

31

min1

;

La pătrunderea radială dinţii frezei se uzează mai rapid. Nu se elimină dezavantajul uzurii pe mijlocul frezei.

c). Frezarea cu avans diagonal sau axial tangenţial.

La acest procedeu este eliminat dezavantajul uzurii pe o anumită zonă a frezeimelc modul (fig. 13.171).

Avantajele metodei:- uzura uniformă;

sa

f

s r

Fig. 13.170. Schema frezării cu avans radial axial.



189

- durabilitate mai mare a frezei;- freze melc cu lungimi mai mare decât lungimea standardizată cu scopul de a mări

durabilitatea sculei în special pentru dantura coroanelor dinţilor cu lăţime maresau la danturarea în pachet.

La această variantă la reglarea maşinii unelte de danturat trebuie să se includă un lanţ cinematic de rulare şi diferenţialul maşinii deoarece roata ce se danturează trebuie să serotească suplimentar corespunzător mărimii avansului tangenţial t s . La unele maşini

avansul t s este înlocuit cu un avans intermitent executat la terminarea ciclului de lucru

când platoul este retras. Acest avans intermitent se numeşte shifting.

Scula aceasta reprezintă un şurub melc evolventric, pe care s-au executat canalenormale pe elicea melcului pentru evacuarea aşchiilor. Numai freza care provine dintr-unşurub melc evolventric asigur ă o dantur ă a roţii cu profilul evolventric corect. Datorită unor defecte de execuţie a şurubului melc în evolventă, se recurge la realizarea unor şuruburi melc de înlocuire fie melcul arhimedic de tip ZA, care are profil rectiliniu însecţiune axială, fie de tip ZN1 , rectificat pe secţiune normală a dintelui, sau de tip ZN2, profil rectiliniu pe secţiunea normală pe golul dintelui.

Acestea se execută mai simplu deoarece detalonarea se face prin metoda detalonării

radiale.Se folosesc freze melc cu un singur început pentru frezarea de finisare şi se folosesc

freze cu 3,2=k pentru frezarea de degroşare, după care urmează o frezare de finisare,sau severuire sau rectificare a danturii.Freza cu mai multe începuturi asigur ă o productivitate mai mare cu 40-50% faţă de frezacu un singur început ( 1=k ).

np

sa

n s

sn

s t

Fig. 13.171. Schema de frezare cu avans diagonal sau axial tangenţial.



190

13.4.2.2 Mortezarea danturii cilindrice cu cuţite roată

Se foloseşte pentru roţi dinţate cu dantur ă exterioar ă sau interioar ă şi pentru roţidinţate cu dinţi în V, mai ales în cazul când danturarea cu freze în V nu poate să fieaplicată.

Scheme de mortezare a roţilor dinţate cilindrice este prezentată în fig. 13.172.Mişcările de lucru necesare dantur ării cilindrice cu cuţite roată sunt:- mişcarea principală n;- mişcarea de rulare compusă din două mişcări: sn şi pn , care trebuie să

îndeplinească următoarea cerinţă cinematică:

p

s

s

p

z

z

n

n=

- mişcarea de avans r s executată de sculă la începutul lucrului şi este comandată deo camă specială;

- mişcarea de retragere radială pe distanşă mică a piesei sau a sculei pentru evitareafrecării dintre dintele sculei aşchietoare şi suprafaţa prelucrată.

Mortezarea se execută pe maşini de mortezat cu ax vertical iar pentru arbori pinionsau pentru danturi în V se folosesc maşini de mortezat cu ax orizontal.

Pentru roţile în V sunt necesare două cuţite tip roată care lucrează simultan câte unul pentru fiecare elice. Pentru roţile cu dinţi înclinaţi se folosesc cuţite roată cu dinţiînclinaţi. Sensul înclinării dinţilor pe cuţit sunt invers decât pentru piesă.

- cuţite de tip I, cuţite SYKES, se caracterizează prin faptul că tăişurile dinţilor suntcuprinse într-un plan frontal;

- cuţite de tip II, cuţite FELLOWS, se caracterizează prin faptul că tăişurile suntîntr-un plan normal pe elicea dinţilor sculei.

n cd/min

sr

n s

n p

Fig. 13.172. Schema mortezării roţilor dinţate cilindrici cu cuţite roată.



191

La aceste roţi se impune cuţitului roată în timpul curselor rectilinii alternative să primească o mişcare de rotaţie suplimentar ă. Această mişcare suplimentar ă fiind obţinută de la o bucşă cu ghidaj elicoidal de la berbecul port sculă. Pasul elicei bucşei cu ghidajelicoidal trebuie să fie egal cu pasul elicei dinţilor cuţitului roată, iar înclinarea eliceidinţilor cuţitului trebuie să fie egală cu înclinarea elicei dinţilor piesei.

Precizia la mortezare este superioar ă faţă de frezarea cu freză melc, se asigur ă treapta5 pe maşini de danturat precise şi treapta 6 la maşini de danturat normale. Rugozitateaflancurilor dinţilor este mai mică m6,12,3 μ ÷=a R .

13.4.2.3 Mortezarea roţilor dinţate cu cuţit pieptene.

Acest procedeu este o metodă de prelucrare ce se bazează pe principiul rostogolirii

însă, spre deosebire de frezarea cu freze melc sau mortezarea cu cuţit roată la care rulareaeste continuă, la acest procedeu este discontinuă, fiind întreruptă pentru divizare.Cuţitul pieptene are forma unei cremaliere cu flancurile detalonate. Se aplică pentru

toate tipurile de roţi cu dantur ă exterioar ă:- cu dinţi drepţi;- cu dinţi înclinaţi;- cu dinţi în V.Se utilizează pentru roţi dinţate cu module foarte mari 60≤m şi cu diametre de până

la 12000 mm.

Mişcările de lucru sunt:- mişcarea principală – mişcarea rectilinie alternativă a cuţitului pieptăn n cd/ min

( )mincd/

2

1000

d

m

l B

vn

+⋅

=

mv - viteza medie a berbecului

n, cd/min

s r

s t

np

Fig. 13.173. Schema de prelucrare a danturilor prin mortezare cu cuţit pieptăn.



192

- mişcarea de rulare: rotaţia piesei pn corelată cu mişcarea de translaţie l s care este

executată sau de piesă, sau de cuţitul pieptene;- mişcarea de avans radial r s : până ce scula ajunge la adâncimea de aşchiere dorită;- mişcarea oscilantă de retragere a cuţitului la cursa în gol.Prelucrarea se execută pe maşini speciale astfel:

I - maşină ce lucrează după principiul gener ării evolventei cu rularea după dreaptă mobilă numită maşina Parkinson (Sunderland), mişcarea de translaţie este executată de cuţitul pieptene, iar mişcările rectilinii alternative au loc în plan orizontal.II – maşina care lucrează după principiul gener ării evolventei cu dreaptă fixă tip Magg.

- mişcarea de translaţie este executată de piesă iar mişcarile rectilinii alternative auloc în plan vertical.

Aceste maşini lucrează în mai multe cicluri de lucru deoarece nu se pot construi cuţite

pieptene aşa de lungi astfel ca toţi dinţii piesei să se prelucreze într-un ciclu.Fiecare ciclu este alcătuit din:- poziţionarea sculei în plan radial;- aşchierea propriu-zisă;- retragerea sculeiLa fiecare ciclu se prelucrează o grupă de k z dinţi: 1, 2, 3 dinţi. Divizarea se

realizează astfel:după ce s-a danturat o grupă k z de dinţi cuţitul se retrage în afar ă se

întrerupe mişcarea de rotaţie, cuţitul se deplasează tangenţical II pe aceeaşi lungime carea înaintat. În procesul de danturare se deplasează radial III şi începe un nou ciclu.

Pentru roţile dinţate cu dinţi în V sunt necesare două cuţite pieptene fiecare cu câte olatur ă a V-ului.

Numărul de cicluri, respectiv numărul de divizări, depinde de numărul de dinţi ai roţiişi de modul Roţile cu dinţi înclinaţi se danturează după acelaşi principiu, deosebirea fiindcă berbecul port cuţit este înclinat cu unghiul de înclinare a dinţilor roţii. Pentru modulemari a roţilor dinţate se recomandă ca degroşarea să se facă cu cuţite de formă simplificată care execută canale dreptunghiulare apoi există o fază de finisare.

Se foloseşte un cuţit în trepte deoarece s-a constatat că prezintă o mai bună stabilitatefaţă de un cuţit trapezoidal care ar putea fi folosit. Lăţimea totală a aşchiei b pe un flanceste la acel cuţit mai mică decât la cuţitul trapezoidal. Avantajele procedeului:

1. cuţitul pieptăne de forma unei cremaliere se poate executa cu o preciziemai ridicată decât cuţitele roată şi frezele melc;

2. simplitatea profilului rectiliniu a cuţitelor permite să se respecte abateri ale pasului de cel mult mμ 2± şi abateri de unghi de 1′± .

Datorită preciziei mari a sculei se pot obţine chiar la module mari danturi cu precizie ridicată în treptele 6 şi 7 şi o rugozitate m3,66,1 μ ÷=a R

Dezavantaje1. procesul de lucru este discontinuu fiind întrerupt periodic pentru revenirea sculei,

respectiv a piesei în poziţia iniţială în vederea divizării din care cauză productivitatea este de 30-40% mai mică decât la celelalte procedee prezentate.

2. cinematica maşinii unelte mai complicată şi reglarea mai dificilă;



193

13.4.3.Finisarea danturilor

Urmăreşte realizarea a două scopuri:• obţinerea preciziei profilului evolventric al dinţilor care să asigure angrenarea f ăr ă

zgomot a roţilor dinţate;• îmbunătăţirea calităţii suprafeţei flancurilor dinţilor pentru ca funcţionarea

angrenajului să fie lină şi în scopul creşterii durabilităţii;Procedeele de finisare se pot împăr ţi:

1. Pentru roţile netratate termic a căror duritate permite folosirea de scule dinoţel rapid ( p R ) sau oţeluri pentru scule (OSC)

2. Procedee de finisare pentru roţile tratate termic – călite care necesită utilizarea discurilor abrazive

Din prima categoria fac parte:1.a) rularea;1.b) severuirea;

Din categoria 2 fac parte:2.a) rectificarea danturii;2.b) rodarea danturii;

Rularea are ca scop îmbunătăţirea calităţii suprafeţei flancurilor printr-o ecruisaresuperficială care se obţine la angrenarea roţii de prelucrat cu două sau trei roţi sculă şicare au acelaşi modul.

În timpul angrenării se realizează o apăsare cu for ţa P a sculelor pe piese cu unmecanism de acţionare hidraulic, sau pneumatic şi datorită acestei apăsări se produceecruisarea flancurilor dinţilor. Prin această prelucrare se produc şi modificările unor eroria danturii. În timpul rulării se utilizează lichid de ungere dar f ăr ă pulberi abrazive.

P

Roti scula

Fig. 13.174. Schema de finisare a danturii prin rulare.



194

Procedeul nu se aplică roţilor care ulterior se supun la tratamente termice pe motivcă ecruisarea dispare la aplicarea tratamentului termic.

Dezavantajul metodei constă în aceea că prin ecruisare se introduc tensiuni internesuplimentare în stratul superficial. De aceea, în locul rulării, unele societăţi prevădoperaţia de şeveruire. Prin rulare rezultă trepta a 7-a de precizie dacă înainte de rulare piesele erau în treptele 8 sau 9 de precizie.

Severuirea. R ăzuirea unor aşchii fine de pe flancul dinţilor cu ajutorul muchiilor aşchietoare ale unor canale cu profil dreptunghiular, practicate pe flacurilor dinţilor sculeişeveruite, care poate fi de forma unei roţi dinţate sau de forma unei cremaliere ceangrenează cu roata piesei. Se aplică dacă duritatea roţii danturate este HRC 35≤ În cazcontrar apare uzura rapidă a severului. S-au experimentat şi severe cu dinţi din carburimetalice sinterizate reuşind să se şeveruiască şi roţi dinţate tratate termic.

Prin şeveruire se obţine o calitate foarte bună a suprafeţei flancurilor cum6,18,0 μ ÷=a R , valori comparabile cu cele obţinute la rectificarea danturii.Se

corectează eroarea de profil a dintelui şi se reduce bătaia radială a dintelui cu condiţia caînainte de şeveruire bătaia radială să nu aibă valori mari. La şeveruire o bătaie radială mare se transformă într-o eroare de pas a danturii.

La acest procedeu de şeveruire axele şeverului şi piesei sunt înclinate la unghi δ pentru a putea angrena. La o roată cu dinţi înclinaţi, şeverul are dinţi înclinaţi cu un altunghi de înclinare faţă de roata dinţată.

δ β β += p s ;

Pentru a se şeverui întreaga lăţime B a danturii este necesar ă şi o mişcare de avans cese poate efectua în trei variante:

1. pe direcţia longitudinală, ca în cazul schiţei (fig. 13.176);2. pe direcţie transversală;3. pe direcţie diagonală.

n p

seversr

s

p

sn

vpvsp

vf

Fig. 13.175. Schema de şeveruire cu şever roată.



195

La fiecare capăt de cursă roata piesă mai capătă şi o mişcare de avans radial pentru ase executa mişcarea pentru trecerea următoare. În general presiunea între sculă şi piesă,necesar ă aşchierii, se obţine fie radial, prin micşorarea distanţei între axele roţilor, fietangenţial, prin frânarea roţii antrenate care poate fi piesa sau scula.

În practică, unghiul δ se recomandă 150 pentru roţi dinţate din oţel şi 100 pentru roţidinţate din fontă

pv . – viteza periferică a roţii piesă;

sv - viteza periferică a severului;

v - viteza de aşchiere p s vvv −=

În triunghiul vitezelor se aplică teoria sinusului astfel:

p

p s

s p

s v

p

vv

β

β β

β

δ

β π δ cos

sin

cos

sinvv

2sinsin s

−⋅==⇒

⎟ ⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ +

= ;

La această variantă cu avans longitudinal, lungimea de cursă a roţii piesei

d pc l l B L ++= .

unde:

pl - lungimea de pătrundere;

d l - lungimea de depăşire;

( )mm10,5÷== d pl l ;

Dezavantaje:

- uzura sculei se concentrează pe zona centrală din lăţimea şeverului:

2. Şeveruirea cu avans transversal. În acest caz roata dinţată realizează un avansrectiliniu alternativ pe direcţie perpendicular ă pe axă. Avantajul metodei constă în:- cea mai productivă;- calitatea flancurilor dinţilor puţin mai scăzută;- uzura şeverului este uniformă pe întreaga lăţime a lor datorită disecţiei avansului. Astfelse măreşte durabilitatea sculei.

Dezavantajul este că lăţimea sculei este mai mare;

3. Şeveruirea cu avans în direcţie diagonală. Avantajul acestei metode constă în:

- lăţimea Bs poate să fie mai mică decât lăţimea piesei datorită avansului diagonal;- prin operaţii de şeveruire a danturii se asigur ă precizia în treptele de precizie 6÷7. Înorice caz, cu 1÷2 trepte de precizie mai ridicată decât precizia înainte de şeveruire.

Productivitatea şeveruirii în comparaţie cu productivitatea rectificării aceeaşi roţidinţate este de 4÷6 ori mai mare.

Finisarea danturii roţilor tratate termic. Rectificarea danturii trebuie să fie precedată de rectificarea alezajului roţii, alezaj ce va constitui baza tehnică la operaţia de rectificat adanturii şi totodată să se facă rectificarea suprafeţei frontale a butucului roţii dinţate.

Pentru rectificarea alezajului la fabricaţia de serie mică prinderea roţilor dinţatese face pe diametrul exterior al danturii.



196

Centrarea se poate face manual utilizând un comparator cu cadran a cărui palpator este în contact cu suprafaţa alezajului. La această variantă de centrare se recomandă caînainte de rectificat alezajul să se rectifice şi diametrul exterior a danturii pentru a seobţine o bună coaxialitate cu gaura.

La producţia de serie mare, pentru operaţia de rectificare a alezajelor se utilizează dispozitive speciale de prindere în care roata dinţată este orientată după suprafaţaflancurilor dinţilor prin intermediu unor role la roţile cu dantur ă dreaptă şi cu ajutorulunor bile la roţile dinţate cu dinţi înclinaţi.

Rectificarea danturii se poate realiza prin:a). Procedee de copiere

- cu disc abraziv cu profil dublu;- cu disc abraziv cu profil simplu;

b). Procedee de rulare

Rectificarea danturii prin copiere cu disc abraziv cu profil dublu se realizează prinmaterializarea ambelor flancuri a unui gol dintre doi dinţi (fig.13.176).

Procedeu presupune următoarele mişcări de lucru:

1. mişcarea de rotaţie a discului abraziv realizată cu o turaţie astfel ca viteza periferică m/s3530 ÷=v

2. mişcarea de avans longitudinal a piesei care este o mişcare lentă după rectificareafiecărui gol;

3. divizarea D4. după ce s-a efectuat o rotaţie completă de 3600 în urma divizării are loc mişcarea

de avans radial a roţii dinţate pentru obţinerea adâncimii de aşchiere la trecereaurmătoare;

s

D

n rs

Fig.13.1768. Schema de rectificare prin copiere cu disc abraziv cu profil dublu.



197

Acest procedeu se numeşte procedeul Ortcutt;

Profilarea discului abraziv cu un dispozitiv de profil după şablon se foloseşte pentru acest procedeu.

Caracteristicile acestui procedeu:1. productivitatea este relativ redusă faţă de alte variante deoarece cele două

flancuri ale dinţilor sunt materializate de părtiţe frontale ale discului abraziv.

De aceea intensitatea procesului de rectificare este relativ scăzută;2. Precizia danturii rectificate este întrucâtva mai mică pentru că uzura discului

abraziv este neuniformă din cauza diferenţei dintre maxd şi mind a păr ţii active

a discului ceea ce reprezintă o viteză diferită.Aceste dezavantaje sunt par ţial eliminate la rectificarea cu disc abraziv cu profil

simplu - procedeul AFEDR SCHAUDT

sablon

Fig. 13.177.Schema de profilare a discului abraziv cu un dispozitiv de profilat după şablon.

curs_cmtf

Documents