TEMA PROIECTULUI

Să se proiecteze burghiul necesar pentru executarea unui alezaj, cunoscându-se dimensiunile de

bază și materialul pieselor de prelucrat.

D=5 mm

L=10 mm

Materialul Prelucrat = OL 37

1. Notiuni Generale Despre Prelucrarea Gaurilor

Prelucrarea gaurilor se poate realiza cu diferite constructii de scule.Sculele cilindrice pot fi rational utilizate pana la diametre de 100 mm,gaurile mai mari fiind prelucrate cu cutite sau bare portcutit.

Cele mai utilizate scule cilindrice pentru prelucrarea gaurilor sunt:

Burghiele (elicoidale, cu canale drepte, late, de centruire, pentru gauri adanci) Largitoare folosite pentru largirea gaurilor turnate,forjate sau burghiate, pentru lucrari de

adancire, planare, profilare, tesire. Alezoare folosite la finisarea gaurilor.

1.1 Burghiele

Sunt scule aşchietoare utilizate la executarea găurilor din plin, fiind cele mai răspândite scule. Trebuie privite ca scule de degroşare, cu toate că, în numeroase situaţii, găurile burghiate pot fi considerate suficient de precise, astfel încât nu mai necesită prelucrări ulterioare.Se construiesc, de regulă, cu două tăişuri, aflate permanent în contact cu materialul prelucrat întimpul aşchierii. 

Clasificarea burghielor 

 În funcţie de construcţie, se disting următoarele categorii principale de burghie:

Burghie Elicoidale sunt cel mai frecvent utilizate atât datorită unei geometrii mai convenabile a părţii aşchietoare, cât şi datorită unei părecizii sporite a prelucrării şi durabilităţii totale ridicate, ca urm are a unui număr mare de reascuţiri posibile.

Burghiele cu canale drepte reprezintă o soluţie constructivă mai simplă, dar  ridică o serie de probleme în ceea ce priveşte evacuarea aşchiilor, mai ales în cazul burghierii în poziţie vertical sau a prelucrării găurilor de adâncime relativ ridicată. 

Burghiele late sunt cele mai simple sub aspect constructiv, prezentând, însă, o serie dedezavantaje legate de durabilitate şi de precizia prelucrării. Sunt folosite, mai ales, sub formă de burghie lamă, în componenţa unor scule combinate, pentru prelucrarea alezajelor, având parteaaşchietoare fixată mecanic. 

Burghiele de centruire au un domeniu specific de fabricaţie şi utilizare, având caracteristici constructive deosebite. 

Burghiele pentru găuri adânci, acestea reperezinta construcţii speciale,cu unul sau mai mulţi dinţi, asimetrici, dar cu proprietăţi autocentrante

Dupa Materialul partii aschietoare sunt:

Burghie din otel de scule Burghie din carburi metalice sinterizate Burghie cu placute amovibile

2.Stabilirea schemei de Aschiere si a Tipului de Scula

La prelucrarea alezajelor cu ajutorul burghiului, mişcarea principală de rotaţie este executată de către scula aşchietoare, iar mişcarea de avans se execută pe direcţia axei de rotaţie a sculei.

Parametrii de așchiere aşchiere sunt: suprafața de aşchiere 1 și 2, direcția de așchiere, direcția avansului, unghiurile de aschiere.Schema de așchiere este prezentată in figura 2.1 conform figurii 6.1 din [3].

Fig 2.1 Schema de așchiere a burghiului

3. Stabilirea materialului piesei . Compoziția chimică și caracteristicile fizico-mecanice.

Piesele ce urmează a fi prelucrate sunt realizate din oțelul laminat OL37. Compoziția chimică și cele mai importante caracteristici fizico-mecanice sunt prezentate mai jos:

Marcă oţel – OL37

C – max 0,25 %Mn – 0,26..0,85 %Si – max 0,40 %P – max 0,060%S – 0,055

Caracteristici fizico-mecanice:

σ r[N/mm2] – 360-440σ c[N/mm2] –210-240 δ s[%] -25

4. Alegerea materialului sculei și stabilirea tratamentului termic

4.1 Alegerea materialului pentru partea de fixare si corpul sculei

Ţinând seama de solicitarea la rezistenţă a sculei în timpul procesului de aşchiere, se recomandă ca materialele pentru partea de fixare şi corpul sculei să fie: - Oţel carbon obişnuit: OL50- Oţel carbon de calitate: OLC45

Având în vedere că materialele utilizate pentru construcţia sculei trebuie să aibă o rezistenţa egală sau mai mare decât piesa de prelucrat, se optează pentru utilizarea oţelului OL 50 a cărui compoziţie chimică este prezentată mai jos:

C ≈ 0,30 %Mn – 0,47….0,85 %Si – max 0,40 %P – max 0,055 %S – 0,055%

4.2 Alegerea Materialului Pentru Partea Aschietoare A Sculei

Partea aşchietoare a sculelor se execută din materiale care satisfac prin proprietăţile lor fizico-mecanice şi structurale, următoarele cerinţe:

- Duritate superioară durităţii materialului aşchiat; - Termostabilitate ridicată; - Rezistenţă ridicată la uzură, atât la rece cât şi la cald; - Calităţi mecanice superioare; - Prelucrabilitate bună;

Conform cerinţelor de mai sus, pentru materialul piesei de prelucrat realizate din OL37 se va utiliza oţelul Rp3 . Compoziţia chimică si proprietatile fizice si mecanice a materialului utilizat pentru realizarea părţii aşchietoare a burghiului elicoidal sunt prezentate mai jos:

Marca C (%) Cr (%) Si (%) P (%) Mn (%)

Rp3 0,7…0,8 3,4..4,4 0,2..0,4 max 0,029

max 0,4

4.3 Tratamentul termic

Calitatea unei scule așchietoare, este determinată, în esența de rezistența acesteia la uzură și de proprietatile de ași păstra muchiile tăietoare într-o stare bună, un timp îndelungat. Un aspect important este ca tăișurile sculei sa nu se așeze repede, să nu se sfărâme și să nu cedeze repede atunci când se încălzesc în timpu așchierii. Tratamentul termic specific oțelului utilizat pentru partea așchietoare a broșei pentru canalul de pană este conform recomandarilor din [4] și se concretizează prin următoarele aspecte:

Tratamentul termic preliminar:

Recoacerea se aplică în scopul micșorării durității de forjare (înmuiere) în vederea prelucrării prin așchiere și obținerii unei structuri potrivite pentru călire. Se recomandă recoacerea izotermă în două trepte: prima treaptă cu o încălzire între 820 si 890°C (în funcție de marca oțelului) și a doua treapt cu o încălzire la o temperatură între 700 si 750°C. Pentru a se preântâmpina decarburarea, la

recoacere, este bine ca aceasta să se facă în cuptoare mecanizate, cu mediu protector, sau sculele sa fie împachetate în așchii de fonta.

În unele cazuri, la tragerea sârmei de oțel rapid, în locul recoacerii se aplică o revenire înalta, ca operație intermediară. La sculele de precizie mare, revenirea la temperaturi înalte se aplică înaintea prelucrării prin așchiere, pentru a se obține suprafețe mai netede. Revenirea înaltă măreste plasticitatea materialului și are loc la temperatura de 750 —770°C cu o menținere de 8 — 10 g. Răcirea se face în ulei sau apă.

Oțelul rapid recopt cu duritatea de 217—230 HB capată prin așchiere o suprafață insuficient de netedă. Ca urmare, el se tratează după un regim special și anume: a) încălzirea la 920 —950°C cu racire în apă sau în aer;

b) revenire la 700 —720°C, cu menținere 2—3 h, și răcire în aer. Duritatea obținută astfel va fi de 260 — 270 HB.

La sculele mari, lungi și de forma complicată, de exemplu broșele, după prelucrarea prin așchiere se poate aplica de asemenea o revenire în locul recoacerii, pentru înlăturarea tensiunilor și pentru pregătirea oțelului înainte de călire.

Călirea. Pentru preântâmpinarea apariției tensiunilor și a fisurilor este necesar ca sculele să fie preâncălzite, fie numai o singură dată la 775— 8400 C, dacă au dimensiuni mici și formă simplă, fie de doua ori: întâi foarte lent până la 650°C, apoi lent pâna aproape de 900°C, când au formă complicată și grosimea sau diametrul depășesc 30 mm. Numai după preâncălzire sculele din oțel rapid pot fi introduse în mediul de încălzire la temperatura de călire. De reținut ca menținerea la temperatura de 780 —840°C (preâncălzire) se stabilește socotind 15—30 s pentru 1 mm din grosimea sau diametrul (mai puțin pentru încălzirea în băi de sare și mai mult pentru încălzirea în cuptor) materialului.

Încălzirea la temperatura de călire (1 250 — 1 300°C) se face în medii protectoare sau în băi de săruri topite. Mediile protectoare se folosesc la încălzirea oțelurilor cu mai mult de 2% Mo ( ex. Rp 5) sau 5 — 6% Co ( ex. Rp 2). Pentru celelalte oțeluri rapide se folosesc băile de săruri.

Durata menținerii la temperaturile de călire se stabilește cu ajutoru unei nomograme. Pentru oțelurile cu mai mult de 2% Mo sau 5% Co, durata menținerii se reduce cu 20—25%, iar pentru oțelurile cu peste 3% V se prelungește cu 20 — 25%. Încălzirea în cuptor necesita o durata de menținere de 1,5 ori mai mare.

La majoritatea sculelor așchietoare din oțel rapid, răcirea după calire se face în ulei, dar condițiile de răcire trebuie stabilite pentru fiecare tip de sculă, în funcție de dimensiuni și formă. Astfel, pentru sculele de formă simplă și cu diametrul (grosimea) pâna la 30 —40 mm (cuțite, burghie etc.), răcirea se face în ulei, la temperatura de 30—100°C. Sculele subțiri (pînă la 5 mm) se pot răci în aer obișnuit sau în jet de aer comprimat. Sculele profilate se recomandă să fie răcite într-un mediu cald (băi de KN03), pîna la 400 —500°C, cu o menținere la această temperatură de 2 — 5

min, după care racirea se continuă în aer. În locul băii de KN03 se poate folosi uleiul pentru răcirea pâna la 300 —450°C.

Pentru sculele mari sau lungi (freze frontale, broșe etc.) se recomandă călirea izotermă, care micșorează tensiunile si deformațiile. Răcirea se face mai întâi în săruri topite cu temperatura de 200—300°C (amestec de 56% KN03 și 44% NaN02 sau amestec alcalin și apoi în aer).

Pentru a se micșora la maximum deformațiile sculelor subțiri și simple ca formă se poate executa călirea în presă. Tratamentul la temperaturi sub 0°C se aplică atunci când se poate reduce numărul de reveniri, însă nu se aplică după călirea sculelor cu profil complicat, a sculelor sudate sau a celor care prin călire au fost încălzite la temperatura limită superioară recomandată [8].

Tratamentul termic final:

Revenirea trebuie executată imediat după călire, pentru a se scoate în formă de pulbere carburile metalice din soluție, pentru a se transforma mai complet austenita reziduală în martensită și pentru a se obține unele proprietăti fizico-mecanice mai bune. Temperatura de revenire a sculelor din oțel rapid se află între 550 și 600°C, în funcție de calitatea oțelului. Respectarea regimurilor stabilite pentru călire și revenire asigură obținerea unei durități de 62-65 HRC.

Oțelurile rapide sânt supuse la cel puțin două reveniri, întrucât o singură revenire nu este suficientă pentru transformarea cât mai completă a austenitei reziduale în martensită și pentru scoaterea în volum mai mare a pulberii de carburi metalice în soluție. Cele mai bune rezultate le asigură revenirea în baie de săruri (90% KNO3 + 10% NaN03), la care încălzirea este mai uniformă și protejează sculele împotriva oxidării. Durata menținerii la fiecare revenire este de 60—75 min. După fiecare revenire, sculele trebuie răcite pâna la temperatura de 20°C, pentru a se asigura transformarea austenitei în martensită. Cea mai bună răcire este în jet de aer comprimat [8].

5. STABILIREA ELEMENTELOR CONSTRUCTIV DIMENSIONALE

ŞI Parametri optimi Constructivi ALE BURGHIULUI ELICOIDAL

Burghiele elicoidale se compun în principal din următoarele componente:

l0, partea aşchietoare, care participă nemijlocit la procesul de formare a aşchiilor; l1, partea utilă, prevăzută cu două canale elicoidale, datorită căreia burghiul obţine forma

unui melc cu două începuturi, canale folosite pentru cuprinderea şi evacuarea aşchiilor; lg, gâtul burghiului;

l3 , coada burghiului, care reprezintă partea de poziţionare-fixare a burghiului, care poate fi cilindrică sau conică;

e, capătul de evacuare-antrenare.

Figura 5.1. Principalele elemente constructive ale burghielor elicoidale

5.1 Stabilirea Parametrilor Geometrici Optimi ale Burghiului Elicoidal

La stabilirea valorilor parametrilor geometrici optimi se au in vedere criteriile de optimizare(durabilitate, forte si momente minime, precizia si calitatea suprafetelor prelucrate)si particularitatile procesului de burghiere, respectiv:viteza de aschiere si parametri geometrici constructivi variabili de-a lungul taisului.

Unghiul optim de inclinare ω

Se stabileste in functie de diametrul burghiului si materialul prelucrat.Se are in vedere ca valorile mari pentru ω slabesc rezistenta dintelui si a taisului. Astfel la diametrele mari valorile indicate sunt 30...35 iar diametre mici 15...22.Valorile indicate pentru unghiul de inclinare reprezinta si unghiul de degajare x. Pentru materialul nostru vom alege 22.

Unghiul optim la varf 2K

Valoarea unghiului 2K influenteaza mult asupra comportarii burghiului in timpului lucrului in special asupra uzurii si durabilitatii.Valorile optime ale acestui unghi depind in cea mai mare masura de

materialul de prelucrat.Pe baza influentei asupra criteriilor de optimizare si a experientei in productie, valoarea optima a acestui unghi la burghiul elicoidal de 5 mm este de 135.

Unghiul de asezare optim α

Valoare optima a unghiului de asezare, la diametrul exterior al burghiului este intre 8....14.Valorile mai mari sunt indicate pentru burghie cu diametrul mic, iar in cadrul aceleiasi grupe de diametre pentru materialele mai putin rezistente.Cresterea unghiului α determina scaderea fortei axiale si momentului de burghiere, dar si scaderea rezistentei termomecanice a taisiului.Pentru burghiul nostru de 5 mm alegem 14

Unghiul optim de inclinare a taisului transversal ψ

In standarde este indicata valoarea de 50..56, pentru toate burghiele, indiferent de materialul prelucrat, dar cercetarile privind influenta acestui unghi asupra fortei si momentului de torsiune au stabilit ca valoare optima este de 40..46, ceea ce implica modificari in procesul de ascutire.Alegem 46.

5.2 Stabilirea Elementelor Constructive Dimensionale

Ale Burghiului Elicoidal

Diametrul exterior al burghiului D, este egal cu diametrul nominal al gaurii de prelucrat, tolerat in sutimi in functie de clasa de precizie.Diametrul gaurii de prelucrat avand 5 mm vom avea un burghiu de 5 mm cu abtere de -0.018 pentru clasa de precizie A si -0.03 pentru clasa de precizie B conform tabelului 6.1 pag 165 [11].Pentru reducerea frecarii diametrului D se executa cu o conicitate inversa.

Conicitatea inversa poate avea 2 variante :

conicitate inversa constanta de la varf pana la extremitatea cozii conicitate inversa numai dea lungul elicei iar coada se executa cilindric, avand diametrul care

corespunde iesirii elicei din corpul sculei.

Pentru diametrul burghiului de 5 mm vom avea conicitate inversa de 0.04 mm pentru 100 mm lungime conform tabelului 6.2 pag 166 [12].

Diametrul spatelui dintilor D1 se stabileste cu relatia

D1=D-2f0 [mm] 5.1

D1=5-2*0,5=4 mm

In care f0 reprezintă înălţimea faţetelor elicoidale f având valoarea:

f0=0,1D pentru D≤10 mm conform pag 165 [12]

f0=0,1*5=0,5 5.2

Lungimea părţii utile a burghiului L1 trebuie să fie mai mare ca adâncimea găurii, deoarece numai aşa pot fi evacuate aşchiile. În mod normal lungimea burghiului este egală cu adâncimea găurii de prelucrat plus de trei ori diametrul, adică:

L1=l+3D 5.3

L1=10+3*5=25 mm

Lungimea totala lt, pentru a asigura o utilizare universala trebuie sa fie cat mai mare ,dar aceasta micsoreaza rigiditatea burghiului.Din acest motiv ecista tendinta de a folosi burghie monobloc cu o lungime mai mica care permit intensificarea regimului de aschiere.Lungimea totala a burghiului va fi de 62 mm.

Faţetele elicoidale, caracteristice burghielor cu canale elicoidale, reprezintă elementul care le conferă acestora, superioritatea în raport cu celelalte tipuri de burghie, sub aspectul unor mai bune ghidări, a stabilităţii în lucru, şi a preciziei de prelucrare. Adoptarea unor valori exagerat de mari a lăţimii faţetelor, duce la apariţia fenomenului de depunere a unor particule de material pe acestea, ca urmare a procesului intens de frecare, rezultând în final o uzură prematură.Pentru burghiele cu diametrele cuprinse între 0...40mm, valorile optime ale lăţimii faţetelor sunt cuprinse în domeniul 0,162,5mm.

Pentru burghiul diametrul de 5 mm alegem lăţimea faţetei f= 0,8 mm.

Diametrul miezului burghiului d0 se stabileşte în funcţie de diametrul exterior şi anume ca o cotă parte din aceasta, fiind mai mare la burghiele de diametrul mai mic pentru a mări rezistenţa acestuia.conform relatiei de la pag 95 [12] alegem raportul d0/D=0,19...0,15 pentru diametre cuprinse intre 1,5 si 12 mm. Alegem d0 0.95 pentru a respecta raportul

d0

D=0,19…0,15 5.4

0,955

=0,19 mm

Pentru o crestere suplimentara a rezistentei mecanice a burghielor, miezul se executa cu o conicitate directa de 1,6 mm pe lungime de 100 mm spre coada sculei.

Grosimea miezului D0 are urmatoarele valori conform relatiei de la pag 166 [12] pentru burghiul de 5 mm vom lua:

D0=(0,2...0,25)D 5.5

D0=0,25*5=1,25

Profilul canalelor pentru evacuarea aşchiilor

La determinarea profilului canalelor pentru evacuarea aşchiilor se are în vedere următoarele:

asigurarea rezistenţei şi rigidităţii necesare burghiului; repartiţia raţională a materialului între canale astfel încât să se evite fisurarea la tratamentul termic; creearea unor spaţii suficiente pentru cuprinderea şi evacuarea aşchiilor; asigurarea unei forme rectilinii a tăişurilor principale, pentru o anumită valoare a unghiului 2.

Principalele elemente ale canalelor elicoidale sunt determinate de:

diametrul miezului burghiului d0, lățimea și adâncimea canalelor, forma și dimensiunile frezei pentru canale, poziția axei sculei în raport cu axa burghiului etc.

Ținănd seama de aceste elemente și defaftul ca profilul canalelor este definit de profilul frezei cu care se execută aceste canale, în mod curent se determină profilul frezei cu care urmează să se realizeze canalele, și nu profilul canalelor propriu-zise.

Determinarea grafică şi analitică a profilului frezei fiind greoaie, în practică se recurge la un sistem simplu de calcul bazat pe coeficienţi, prin care se ia în considerare influenţa diferiţilor factori(unghiul de atac, grosimea miezului şi diametrul frezei) obţinând un profil format din linii drepte şi raze. În figura de mai jos este dat profilul frezei utilizate de Intreprinderea de Scule Râşnov, în care elementele constructive au următoarele mărimi:

Profilul frezei utilizate pentru executarea canalelor

Conform relatie 6.4 pag 166 [12] avem urmatoarele elemente constructive:

R1=Cr*D 5.6

CR=Cx*Cd*Cf coeficientii Cx, Cd si Cf au valorile:

Cx=0,026∗2k 3√2k

ω5.7

Cx=0,026∗135 3√135

22=0,026∗31,47=0,81

Cd=( 0,16∗DD0 )

0,044

5.8

Cd=( 0,16∗51,25 )

0,044

=0,640,044=0,98

Cf=( 13√DD f

)0,9ω

5.9

Df=13√D de aici rezulta Cf = 1

CR=0,81*1*0,98=0,79

R1=0,79*5=3,95 mm

R2=Ck*D 6.0

Ck=0,0154√ω3 6.1

Ck=0,0154√223=0,015∗10,15=0,15

R2=0,15*5=0,75 mm

Unghiul ᵠ fiind mic, egal cu 10 se poate considera

B=R1+R2 6.2

B=3,95+0,75=4,7 mm

Inaltimea dintilor frezei se calculeaza cu relatia 6.6 pag 167 [12]

H=(R1-R2)cosᵠ +R2 6.3

H=3,95-0,75*0,98+0,75=3,2*0,23=3,97 mm

Partea de fixare a burghiului

Partea de fixare, respectiv coada burghielor poate fi:

cilindrică, cu sau fără antrenor, care se adoptă în funcţie de diametrul exterior, lungimea părţii utile şi modul de lucru al burghiului;

conică - care se stabileşte în funcţie de tipul burghiului, de valoarea diametrului canalului în raport de cel al burghiului.

Coada cilindrică se utilizează de obicei la burghiele cu diametrul exterior relativ mic în mod normal până la 20 mm.

Coada conică se foloseşte la burghie cu diametrul exterior de dimensiuni medii şi mari, în mod normal de la 12 mm în sus, coada conică permiţând fixarea sculei direct în axul maşinii de găurit, prezentând sub acest aspect avantajul unei poziţionări precise, însă fără reglarea pe direcţie axială.Datorita diametrului de 5 mm a burghiului vom alege o coada cilindrica.

6. CALCULUL REGIMULUI, FORŢELOR, MOMENTELOR ŞI PUTERII NECESARE AŞCHIERII

6.1 Calculul Regimului De Aschiere

Adancimea de aschiere t la burghierea in material plin se calculeaza conform relatiei 4.1 pag.123 [6]

t=D2

mm 6.1

t= 2,5 mm

Avansul s la burghiere în materian plin sau avansul tehnologic se calculeaza cu relația 4.6 pag 126 [6].

S=C s∗D0,6∗k s [m/rot] 6.2

CS=0,085 conform tabelul 4.4 pag 125 [6]

Datorita faptului ca Lg

D ≤3 nu vom tine cont de coeficientul KS.

S=0,085∗50,6=0,22 [m/rot]

Marimea admisibila a uzurii hα se alege conform pag 125 [6]si pentru burghiul nostru vom alege valoarea de 1 mm.

Durabilitatea burghiului T se alege conform tabelului 4.5 pag. 126 [6] si pentru burghiul de 5 mm vom avea valoarea 7.

Viteza de aschiere v se calculeaza cu relatia 4.7 pag.126 [6]

V=CV∗D

zv∗HBnv∗K v

Tm∗t xv∗s yv [m/min] 6.3

Conform tabelului 4.6 pag.127 [6] Datorita faptului ca Lg

D ≤3 nu vom tine cont de coeficientul Kv.

Cv=0,041

Nv=0,9 conform tabelului 4.7 pag.128 [6].

M=0,2

Xv=0

Yv=0,7

Zv=0,65 conform tabelului 4.8 pag.130 [6].

T=7

V=0,041∗50,65∗1330,9

70,2∗2,50∗0,220,7 =0,041∗2,84∗81,551,47∗1∗0,34

=19,36 [m/min]

Turatia n va avea valoarea:

N=1000∗Vπ∗D [rot/min]

6.4

N=1000∗19,363,14∗5

=1233 [rot/min]

6.2 Calculul Fortei, Momentului si Puterii Necesare Aschierii

Forta axiala FA la prelucrarea gaurilor se calculeaza cu relatia 4.12 pag.127 [6]

F A=CF 1∗DZF∗sY F∗HBn F 6.5

CF1=1,50 conform tabelul 4.7 pag. 128 [6]

ZF=1

YF=0,70

nf=0,75 conform tabelul 4.8 pag. 130 [6]

F A=1,50∗5∗0,220,70∗1330,75=1,50∗5∗0,34∗39,16=99,85 [daN]

Momentul de rasucire Mt la prelucrarea gaurilor se calculeaza cu relatia 4.14 pag. 127 [6]

M t=CM 1∗Dzm∗s ym∗HBnm 6.6

CM1=0,80 conform tabelul 4.7 pag. 128 [6]

Zm=2

Ym=0,8

nm=0,70 conform tabelul 4.8 pag. 130 [6]

M t=0,80∗52∗0,220,8∗1330,70=0,80∗25∗0,29∗30,66=177,82 [daN/mm]

Puterea efectiva Pe la prelucrarea gaurilor se face cu relatia 4.20 pag. 131 [6]

Pe=M t∗n

716200∗1.36 [KW]

6.7

Pe=177,82∗1233716200∗1,36

=219252974032

=0,22 [KW]

Timpul de baza Tb la burghiere este calculate cu relatia 4.21 pag. 131 [6]

T b=L

n∗s [min] 6.8

L= y+Lg+ y1 6.9

Lg –lungimea gaurii de prelucrat

Y1 – Depasirea sculei in mm este egala cu 3s

y=D2ctg x=5

2ctg

1352

=2,5∗1,41=3,53 7

L=3,53+10+0,66=14,19

T b=14,19

1233∗0,22=0,05[min]

7. Calculul De Rezistenta Si Rigiditate Al Burghiului Elicoidal

Verificarea la conditie de rezistenta la solicitari compuse se face cu relatia 4.22 pag. 132 [6]

s≤ym√ 0,02D

3−zn∗σr

1,73CM∗HBnm∗c

[mm/rot]

7 s≤ 0,8√ 0,02∗53−2∗210

1,73∗0,80∗1330,70∗2,5=0,8√ 420

106,08=0,8√3,95=5,56 [mm/rot]

S≤5,56

Verificarea la conditie de rezistenta la flambaj se calculeaza cu relatia 4.23 pag 132 [6]

S≤y f√ P f

C f∗Dzf∗HBnf∗c f

[mm/rot] 7.1

Pf – forta de flambaj se calculeaza cu relatia 4.24 pag. 123 [6]

Pf=π 2∗E∗Imin

lf2 [daN] 7.2

C f ≥4

E=2,1∗104

lf=0,7 L=0,7∗14,19=9,93

Imin=0,0043∗D 4=0,0043∗625=2,68

Pf=3,142∗2,1∗104∗2,68

9,932 =555461,3398,60

=5633,48 [daN]

S≤y f√ 5633,48

1,50∗5∗1330,75∗4=0,8√ 5633,48

1174,92=0,8√4.79=7,09

Conform referinta [6] pag. 133 Valoarea avansului real trebuie sa fie mai mica decat valorile rezultate din calculul relatiilor 4.22 si 4.23 .

8. Stabilirea Schemei De Ascutire Si Reascutire A Burghiului Elicoidal

Ascuțirea burghiului elicoidal, constă în generarea suprafețelor de aşezare, şi are ca scop imprimarea următoarelor calități părții aşchietoare:

un unghi de aşezare crescător, de la exterior spre miezul burghiului; geometrie convenabilă în zona tăişului transversal; calitate superioară a suprafețelor de aşezare;

Cel mai cunoscut procedeu de ascuțire al burghielor elicoidale este procedeul de ascuțire după o suprafață conică, denumit şi procedeul Bancroft-Washborne-Stock, şi care se caracterizează prin faptul că fața de aşezare a burghiului rezultă din forma conică , ce se obține prin mişcarea de rotație 1 a sculei abrazive, mişcarea de avans oscilator 2 a burghiului în jurul axei conului, după care se face ascuțirea, mişcarea de avans pe adâncime 3, în lungul axei burghiului, şi mişcarea 4 de oscilare frontală a sculei pentru uniformizarea uzurii. Unghiul de aşezare rezultă datorită dezaxării axei sculei față de axa conului imaginar, după care se face ascuțirea.

Schema de ascuțire este conform figurii 4.8 din [13].

Schema de ascuțire a burghielor elicoidale

Din figură se poate deduce de asemenea, că detalonarea la periferie va rezulta mai mică decât la tăişul transversal, deoarece curbura suprafeței conului creşte spre vârf, în consecință şi unghiul primeşte aceiaşi variație.

9. Conditii Tehnice Generale De Calitate Ale Sculelor Pentru Prelucrarea Gaurilor

Condițiile tehnice generale de calitate ale burghielor sunt date in STAS 6359-74, ale lărgitoarelor în STAS 8054/1-76 şi ale alezoarelor în STAS 2942-79.

Forme și dimensiuni

Forma şi dimensiunile acestor scule trebuie să fie conform standardelor sau normelor dimensionale în vigoare, iar in lipsa acestora, conform desenelor de execuție acceptate de comun acord de către beneficiar şi producător.

Abateri limită

1. Abaterile limită ale diametrului părții aşchietoare, la vârful tăişului : h 8 ( cu excepția alezoarelor la care aceste abateri sunt date în standardele dimensionale).

2. Abaterile limită la dimensiunile conurilor Morse, conform STAS 248-77.

3. Abaterile limită la lungimea totală a părții active şi a cozii cilindrice a alezoarelor, conform tabelului 4.19 pag.146 din [2].

4. Abaterile limită la unghiul de vârf al burghiului: ±3ᶱ.

5. Bătaia radială a fațetelor, pe toată lungimea părții utile a sculei, față de axa cozii ( sau de axa alezajului), pentru burghie în tabelul 4.20 pag.146 din [2], iar pentru lărgitoare în tabelul 4.21 pag.146 din [2]. Bătaia axială a tăişurilor lărgitoarelor, măsurată la mijlocul tăişurilor, nu trebuie să depăşească valorile date în tabelul 4.21 pag.146 din [2].

Toleranța bătăii radiale a tăişurilor principale ( ale conului de atac) (TBr1) ale alezoarelor cilindrice, toleranța bătăii radiale a tăişurilor secundare ( TBr2) ale alezoarelor cilindrice, precum şi toleranța bătăii radiale a cozii cilindrice sau conice ( TBr3) a alezoarelor cilindrice sau conice, conform figurii 4.8 şi tabelului 4.22 pag.147 din [2].

Bătaia radială a părții active a alezoarelor conice nu trebuie să depăşească :

Pentru alezoare cu D ≤ 20 mm ………. 0,02 mm

Pentru alezoare cu D > 20 mm ………. 0,03 mm

6. Bătaia tăişurilor burghiului nu trebuie să depăşească valorile indicate în tabelul 4.23 pag.148 din [2].

7. Excentricitatea miezului pentru burghie din clase de precizie A, nu trebuie să depăşească valorile din tabelul 4.24 pag.148 din [2].

Rugozitatea suprafețelor

1. La burghie clasa de precizie A:

- pe fațete, de aşezare principale şi pe suprafața cozii …. Ra 0,8;

- pe fațetele de aşezare secundare şi pe canalele pentru evacuarea aşchiilor ….. Ra 1,6;

La burghie clasa de precizie B, calitatea suprafeței va scade cu o clasă.

2.La lărgitoare:

- pe fațete cilindrică, pe suprafețele de aşezare a porțiunii de atac şi pe suprafețele cozilor cilindrice şi conice şi a alezajelor conice ………. Ra 1,6;

- pe suprafața canalelor ….. Ra 3,2.

3. La alezoare:

- pe fațetele alezoarelor ….. Ra 0,8;

- pe fațetele de degajare, de aşezare, pe suprafețele cozilor sau alezajelor de fixare …… Ra 1,6.

Aspect

1. Suprafața sculelor nu trebuie să prezinte abateri de formă vizibile cu ochiul liber.

2. Pe suprafața părții aşchietoare nu se admit fisuri, urme de coroziune şi de săruri, provenite din tratament termic şi culori de revenire.

3. Tăişurile principale şi cele secundare nu trebuie să fie rotunjite sau ştirbite.

4. După tratamente termochimice, sculele vor avea aspectul stabilit prin normele tehnice.

5. La sculele cu coadă sudată sau lipită, locul sudurii sau lipiturii trebuie să fie lipsit de sufluri sau urme de sudare sau lipire incompletă.

6. Dinții de rezervă ai lărgitoarelor cu dinți demontabili nu se ascut.

Material

1.Sculele enumerate se execută din oțeluri de scule carbon OSC7, OSC8, OSC1o, OSC13 si aliate MCW14, CW2o, CV06 precum şi din oțeluri rapide Rp3, Rp5, Rp9 şi Rplo.

2. Burghiele cu d≥8 mm, lărgitoarele şi alezoarele cu d≥12 mm se execută din două bucăți, sudate cap la cap sau lipite. Materialul cozii: OLC45, 40Cr10 sau alte oțeluri aliate, având rezistențe la tracțiune de minimum 65 daN/mm2.

Se admite executarea dintr-o singură bucată a burghielor şi lărgitoarelor, în cazul folosirii materialului tras şi rectificat sau lustruit.

Sudarea sau lipirea se execută în afara părții active a alezoarelor.

Duritate

1. Duritatea părții active trebuie să fie :

- la burghie: - oțel rapid, 62…65 HRC;

- din oțel aliat sau carbon de scule, 61 ….64 HRC

- la lărgitoare : min. 62 HRC ( 762 HV)

- la alezoare : -cu partea aşchietoare din oțel rapid: min 62 HRC (760 Hv10);

- cu partea aşchietoare din oțel aliat de scule : min. 61 HRC (740 HV10).

La burghiele şi lărgitoare executate dintr-o bucată, la cele lipite şi la cele sudate având locul sudurii pe coada sculei, duritatea necesară trebuie să fie obținută pe toată lungimea canalelor, lungime redusă cu cel mult 1,5 D.

La sculele de mai sus, sudate, având locul sudurii situat pe partea utilă ( partea cu fațete), duritatea necesară trebuie să fie obținută pe o lungime de la vârf egală cu cel puțin 2/3 din lungimea canalelor ( pentru burghie) şi respectiv redusă cu cel mult 1,5 D față de linia de sudare ( pentru lărgitoare).

2.În cazul aplicării unor tratamente superficiale în scopul măririi durității burghielor şi lărgitoarelor, limita superioară a durității poate depăşi valorile indicate mai sus.

3. Duritatea capului de evacuare al cozilor Morse, 30……45 HRC;

Execuție

1. Elementele constructive şi parametrii geometrici ai părții aşchietoare, conform STAS R137o-74 (burghie), STAS R 7042-71 (alezoare).

2. Burghiele elicoidale cu diametrul peste 1 mm se execută cu conicitate inversă, de 0,02….0,08 mm pe 100 m lungime.

Burghiele elicoidale cu diametrul sub 1 mm inclusiv se execută fără conicitate inversă.

3.Burghiele elicoidale se execută cu grosimea variabilă a miezului, crescând spre coada burghiului. Creşterea miezului de la vârful burghiului sau după o porțiune pe care grosimea miezului este constantă. Îngroşarea miezului variază între 0 şi 2mm/100mm lungime şi chiar ajunge la 3,4mm/100mm lungime la burghie pentru condiții grele de lucru.

4. Lărgitoarele se execută cu conicitate inversă, de 0,02 – 0,08 mm/100 mm lungime.

5. Porțiunea de conducere a alezoarelor cilindrice se execută cu conicitate inversă, de max. 0,025 mm/100 mm lungime.

În mod curent alezoarele cu canale drepte se excută cilindrice pe porțiunea de conducere, apoi cu conicitate inversă, iar alezoarele cu canale elicoidale se execută numai cu conicitate inversă.

6. Alezoarele cilindrice se execută cu fațetă pe fața de aşezare a tăişului secundar, iar alezoarele conice cu fațetă pe fața de aşezare a tăişurilor principale. Lățimea fațetei va fi:

- pentru alezoare cilindrice, 0,1 – 0,3 mm;

- pentru alezoare conice, 0,05 – 0,1 mm

Lățimea fațetei este funcție de construcția alezorului, de diametrul alezorului şi de materialul prelucrat [2].

10. Desenul de Executie