7. PRELUCRAREA PRIN MORTEZARE 7.1. Definire. Scheme de principiu.
Mortezarea este procedeul de prelucrare prin prin aşchiere, care se realizează prin combinarea mişcării principale de aşchiere totdeauna de translaţie, verticală, rectilinie-alternativă rectilinie-alternativă şi totdeauna executată de sculă, cu mişcarea de avans intermitent, executată de piesapiesa - semifabricat.
Schema de principiu a procedeului se prezintă în figura 7.1. Mortezarea este asemănătoare cu rabotarea, atât prin modul de generare a suprafeţelor, cât şi prin modul de comportare a sculelor faţă de fenomenele ce însoţesc procedeul de aşchiere. aşchiere. Principalele caracteristici ale procedeului sunt: - mişcarea principală de aşchiere executată numai de scula aşchietoare şi care este o mişcare de translaţie în plan vertic al (rectilinie - alternativă); - aşchierea desfăşurată doar în perioada cursei active ( C a); - mişcarea de avans realizată intermitent la capătul cursei de mers în gol (C g); - aşchierea se produce cu şoc, într -un singur sens al mişcării principale; - utilizează scule simple, cu o singură muchie aşchietoare principală şi mai multe muchii de achiere secundare. - axa cuţitului este paralelă cu direcţia mişcării principale principale de aşchiere. ncd (vc ) C a
Cg
Fig. 7.1. Schema de principiu a procedeului de mortezare: ncd - numărul de curse duble; vc - viteza mişcării - cursa de principale de aşchiere; aşchiere; C a - cursa activă; C g - cursa mers în gol; h D - grosimea aşchiei; b D – lăţimea – lăţimea aşchiei; f - avansul de aşchiere; a p - adâncimea de aş chiere.
v f
=h D a p = b D
7.2. Geometria sculelor aşchietoare. Tipuri de scule
Cuţitele de mortezat se deosebesc de cuţitele de strunjit şi rabotat prin existenţa a două tăişuri secundare 1 (fig. 7.2. a), două suprafeţe de aşezare secundare 2, două vârfuri 3, precum şi prin forma constructivă. Unghiurile de formă şi funcţionale se definesc la fel ca la cuţitele de rabotat, cu deosebirile prezentate în figura 7.2. b. Deoarece în timpul prelucrării sunt supuse la solicitări prin şoc, aceste cuţite trebuie să fie construite mai robust.
Prelucr ări mecanice 98 ________________________________________________________________________________________ R 0,2
R 0,2
2
F aţa de aşezare rincipală
F aţa de degajare 1
Tăiş rincipal 3
a
k r '
k r '
' '
b
Fig. 7.2. Geometria sculei aşchietoare folosită la mortezare: a - construcţia părţii active; b - unghiurile părţii active: - unghiul d e aşezare principal; ` - unghiul de aşezare secundar; - unghiul de degajare; k r - unghiul de atac secundar; 1 - tăişurile secundare; 2 - suprafeţe de aşezare secundare 3 - vârful tăişului. 7.3. Maşini unelte şi dispozitive specifice la prelucrarea pri n mortezare
Operaţia de mortezare se execută pe maşini -unelte numite morteze. Morteza este o maşină-unealtă universală, folosită în producţia de unicate sau serie mică, în ateliere de sculărie, de reparaţii şi întreţinere, de confecţionare ştanţe şi matriţe etc. Din punct de vedere constructiv maşinile de mortezat pot fi: - cu capul înclinabil lateral , care permit înclinarea berbecului cu un unghi o
i 30 , prin intermediul capului rotitor; - cu capul deplasabil vertical; - speciale, destina te lucrărilor de mortezat cu regim greu de
aplicat pieselor mari. Schema de principiu a unei maşini de mortezat cu cap înclinabil lateral se prezintă în figura 7.3. Scula aşchietoare se montează pe berbecul 1, fixat pe capul 2, al maşinii. Capul se poate î nclina lateral cu 15o, aşa încât se pot executa suprafeţe înclinate şi chiar roţi dinţate. Mişcarea de rotaţie a motorului MEA 1 este transformată în mişcare rectilinie alternativă a berbecului, printr -un mecanism cu bielă 15, diferitele valori ale vitezei de deplasare a sculei obţinându -se datorită cutiei de viteze CV. Mişcările de avans (longitudinal, transversal sau circular) sunt intermitente şi dependente de mişcarea principală, executându -se la capătul fiecărei curse de mers în gol. Realizarea mişcărilor de avans ale piesei de prelucrat, fixată pe masa maşinii 5, se face cu motorul electric MEA1, cama 16 şi o serie de mecanisme. Mişcarea este preluată de axul 13, al discului de antrenare 14 al berbecului, prin intermediul camei 16, şi tramsmisă mai departe prin sistemul de pârghii 17 -18-19, la mecanismul cu clichet 20-21 şi elementele de antrenare 22-23 . De aici mişcarea ajunge la şurubul longitudinal 6 şi piuliţa 7 de antrenare a saniei longitudinale (avansul longitudinal f l ), la mecanismulul 8 şur ub piuliţă de antrenare a saniei transversale (avansul transversal f t) sau la mecanismul melc-roată melcată 9 -10 de rotire a mesei maşinii (avansul circular f c ).
Prelucrarea prin mortezare 99 ________________________________________________________________________________________
Caracteristica principală a mortezelor este lungimea L a cursei maxime a berbecului, care poate fi între 100...2 500 mm. Dispozitivele şi accesoriile specifice maşinilor de mortezat sunt asemănătoare cu cele de la maşinile de rabotat.
1
15 14 12 2 13
16
17 18 19
n (vc ) c d CV
11 MEA1 10
9
~
5
20
t (v ft )
fc( v fc )
21 ~
fl (v fl )
4
8
7
6
3
MEA2
23
24
22
Fig. 7.3. Schema de principiu a unei maşini de mortezat: a - cinematica structurală de principiu; b - schema fluxului cinematic: 1 - berbecul maşinii; 2 - capul maşinii de mortezat; 3 - sanie longitudinală;4 - sanie transversală; 5 - masa maşinii de mortezat; 6; 7 - mecanism şurub – piuliţă de antrenare a saniei longitudinale; 8- mecanism şurub - piuliţă de antrenare a saniei transversale; 9; 10 - mecanism melc - roată melcată; 11 - transmisie cu curea; 12 angrenaj roţi dinţate; 13 - ax; 14 - disc de antrenare; 15 - mecanism bielă - manivelă; 16 - camă; 17; 18; 19 - sistem de pârghii articulate; 20; 21 - mecanism cu clichet; 22; 23 - elemente de transmitere a mişcării; 24 - element de transmitere rapidă a mişcării de la motorul electric asincron MEA 2 la masă; MEA1; MEA2 – motoare electrice de acţionare; CV - cutie de viteze.
Prelucr ări mecanice 100 ________________________________________________________________________________________
În figura 7.4. este prezentată schema fluxului cinematic al maşinii de mortezat din figura 7.3.
ncd (vc )
MEA 1-11- CV-12-13-14-15- 1(Berbec) mişcarea rectilinie alternativă a berbecului
6 – 7 – 3 – 5 avansul longitudinal al mesei 9 – 10 – 5 avansul circular al mesei 6 – 7 – 3 – 5 MEA 2
- 24 - 23
(v fl )
(v ft ) f c ( v fc )
8 – 4 – 5 avansul transversal al mesei
16 -17 -8 - 19 -20 -21 -22 -23
l
t
v fl deplasare rapidă longitudinală a mesei
v ft deplasare rapidă transversală a mesei v fc deplasare rapidă circulară a mesei
8 – 4 – 5 9 – 10 – 5
Fig. 7.4. Schema fluxului cinematic maşinii de mortezat. 7.4. Stabilirea condiţiilor de lucru la mortezare
În principiu, condiţiile de lucru la mortezare se stabilesc în mod similar ca la rabotare, având totuşi în vedere faptul că scula este puternic solicitată şi are secţiunea periculoasă mai mică. De aceea se aleg regimuri de aşchiere mai puţin dure decât cele de la rabotare.
Parametrii principali ai regimului de aşchiere sunt: - adâncimea de aşchiere a p, care este în general egală cu lăţimea cuţitului sau mai mică (în cazul generării suprafeţelor circulare); - avansul de generare f , care se corelează cu adâncimea de aşchiere şi se alege din tabele sau nomograme, întocmite în funcţie de secţiunea s culei, tipul materialului de prelucrat şi al suprafeţei mortezate, de rigiditatea sistemului tehnologic şi de rugozitatea suprafeţei prelucrate; - viteza de aşchiere economică v c,ec , care se calculează cu relaţia: vc ,ec
C v m
xv p
T a
yv
f
k v
[m/min],
(7.1)
în care C v; k T; m; xv; yv sunt coeficienţi de corecţie aleşi în funcţie de condiţ iile concrete de aşchiere, materialul de prelucrat şi materialul sculei, tipul suprafeţei prelucrate (plană, canale, profilată) şi starea suprafeţei de prelucrat; T - durabilitatea sculei aşchietoare care se alege din tabele ( T = 60...240 minute); a p - adâncimea de aşchiere; f - avansul de generare. Ca şi la rabotare, la mortezare, viteza variază de la o valoare maximă la valoarea vc = 0, după o lege care depinde de tipul mecanismului de realizare a mişcării principale. Numărul de curse duble pe minut care ar trebui executate de sculă, ncd,ec, pentru a se asigura lucrul cu vc,ec , se calculează cu relaţia:
Prelucrarea prin mortezare 101 ________________________________________________________________________________________
ncd ,ec
1 000vc ,ec
k
[cd/min],
(7.2)
L k 1 în care L este lungimea cursei de lucru, în mm; k = v g /v a (v g - viteza de mers în gol; va - viteza de lucru).
Se alege apoi numărul de curse duble realizabil pe maşină ncd,r , şi se calculează viteza medie reală şi pierderea de viteză. - forţele şi puterea consumată la mortezare , care se calculează în mod similar ca la rabotare. 7.5. Tipuri de prelucrări executate pe maşinile de mortezat
Posibilităţile de lucru pe maşinile de mortezat sunt mai mari decât la şepinguri, datorită înzestrării acestora cu masă rotitoare divizoare. Câteva exemple de suprafeţe prelucrate prin mortezare se prezintă în figura 7. 5. Întrucât capul cuţitului are o poziţie paralelă cu direcţia mişcării principale, mortezarea se aplică mai ales în cazul necesităţii prelucrării unor suprafeţe profilate interioare (canale de pană, caneluri, roţi dinţate interioare, locaşuri prismatice etc.). Operaţia de mortezare este puţin productivă şi de precizie mică, de aceea în producţia de serie şi masă este înlocuită de operaţia de broşare.
a
b
f
c
g
d
h
e
i
Fig. 7. 5. Exemple de suprafeţe prelucrate prin mortezare: a - canal de pană interior; b - canal înclinat pentru pană; c - caneluri interioare; d - arbore canelat interior; e - dantură interioară; f; h - locaşe prismatice; g - suprafaţă profilată; i – cremalieră.
