Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti Facultatea Ingineria şi Managementul Sistemelor Tehnologice Catedra Maşini şi Sisteme de Producţie
Proiect Scule Aşchietoare
Profesor: TĂNASE Ioan Student: PARASCHIV Marius-Daniel Grupa: 631 BA
Enuntul temei Sa se faca proiectarea urmatoarelor scule: Cutit de strunjit exterior cod ISO PDJNR 25 25 M 15, pentru prelucrarea oţelurilor cu duritate medie Broşă pentru prelucrarea canelurilor dreptunghiulare cu dimensiunile 6x26x32x6, STAS 1769-86, cu lungimea L = 48 mm, la piese din materialul fonta Fc 200. A. Proiectarea cutitului 1. Identificarea cutitului din catalog. Cutitul a fost ales din catalogul Sandvik Coromat. Corpul cutitului are codul PDJNR 25 25 M15, si are urmatoarele dimensiuni: f1 32
h 25
h1 25
l1 150
2. Stabilirea schemei de aschiere: L
n Os
lc
A=5mm
b 25
l3 3, 4,7
γ` -6˚
λ2s -7˚
Figura 1. Schema de aschiere.
3. Analiza piesei de prelucrat Piesa de prelucrat este din otel cu
Figura 2. Piesa de prelucrat.
4. Alegerea materialului din care se executa cutitul de strung 4.1.
Materialele partii active a sculei.
Materialul partii active a sculei sunt carburile metalice sub forma de placate, fixate mecanic. Pentru prelucrarea otelului cu duritatea specificata mai sus sunt recomandate placate de tip M adica M15. Placuta aleasa are codul DNMG 15 06 08. 4.2.
Materialul corpului cutitului.
Corpul cutitului se executa , in general din oteluri de imbunatatire aliate sau nealiate cu o duritate obtinuta in urma tratamentului termic de 35 ÷ 40 HRC. Prin urmare voi alege sa folosesc un OLC 45, revenit, normalizat cu o duritate de 190 HB.
5. Stabilirea regimului de aschiere Regimul de aschiere implica stabilirea parametrilor tehnologici: - adancimea de aschiere ap, - avans f, - viteza v. Pe baza acestora se pot calcula si parametrii geometrici: - grosimea aschiei a, - latimea aschiei b.
L
n Os
b
a
Figura 3. Parametrii geometrici ai regimului de aschiere. 5.1. Stabilirea adancimii de aschiere Calculez adaosul de prelucrare:
unde : D - diametrul initial al semifabricatului, d - diametrul final ce trebuie realizat. In cazul stunjirilor adaosul de prelucrare se stabileste astfel incat sa se obtina calitatea necesara a suprafetei. Adaosul de prelucrare se va alege cuprins intre 3....5 mm. Valoarea superioara este maximul de adaos de prelucrare admis de producatorul placutei. Aleg adaosul de prelucrare de 4 mm. 5.2.
Stabilirea avansului de prelucrare
Avansul de prelucrare se stabileste in functie de tipul prelucrarii: degrosare sau finisare. 5.2.1. Stabilirea avansului de degrosare Valoarea rugozitatii maxime este:
Ra pentru degrosare este: 15÷50 μm
astfel rezulta
Avansul: √ √ 5.2.2. Verificarea avansului in functie de valoarea unghiului la varf: Avansul este limitat de valoarea unghiului la varf ε si de valoarea razei la varf rε pentru
ca
ε=80˚÷90˚
=>
5.2.3. Verificarea avansului in functie de forta admisibila a pinionului cutiei de avansuri Valoarea avansului pe baza acestui criteriu se calculeaza cu relatia √ Coeficientii necesari avansului pentru otel carbon cu σr = 750 Mpa pentru stunjire interioara si exterioara sunt: {
Ft=5000 N →
{ √
{
,
√
5.2.4. Verificarea avansului in functie de rigiditate Relatia pentru calcularea avansului admisibil din conditia de rigiditate a piesei se calculeaza astfel: √ d=150 mm L=200 mm lungimea in consola in cazul sectiunii circulare:
√
√
5.2.5. Adoptarea avansului Se alege valoarea avansului , fMU =0.800 [mm/rot] pentru ca se alege valoarea reala, imediat inferioara celei rezultate din calcul. 5.3. Stabilirea vitezei de aschiere 5.3.1. Calculul preliminar al vitezei de aschiere In cazul strunjirii, viteza de aschiere se calculeaza cu Voi alege o valoare in intervalul 40-190 [m/min] Aleg valoarea: v=150 [m/min] si k =0.8÷0.95 5.3.2. Calcularea vitezei efective de aschiere Calculul turatiilor necesare, nnec se face cu relatia: [
]
Conform turatiei acestea pentru un strung normal: SNA 450 puterea motorului va fi P=7.5 KW Cu ajutorul turatiei adoptate nef ≤ nnec se calculeaza viteza de aschiere efectiva, vef conform relatiei urmatoarea:
6. Calculul fortelor de aschiere Forta principala de aschiere se calculeaza cu relatia unde Fy forta principala de aschiere exprimata in N a grosimea aschiei b latimea aschiei rezulta kc conform tabelului
7. Calcului puterii
8. Alegerea placutei aschietoare 8.1. Alegerea formei placutei: Placuta a fost aleasa din catalog in functie de forma partii de asezare a cutitului de strunjit. Forma placutei este de tip romboidal tip DNMG15 06 08. Unghiul de asezare al placutei este conform catalogului 0° Dimensiunile placutei sunt:
A-A
A
A
Figura 4. Dimensinule placutei de aschiere
9. Sistemul de prindere al placutei Am ales sistemul de prindere cu gheara, Sistemul este de asemenea recomandat de catre producatorul sistemului cutit – placuta aschietoare
Figura 5. Sistemul de fixare al placutei aschietoare
B. Broşă pentru prelucrarea canelurilor dreptunghiulare cu dimensiunile 6x26x32x6, STAS 1769-86, cu lungimea Lp = 48 mm, la piese din materialul fonta Fc 200.
Broşele se clasifică după următoarele criterii: a). după modul de aplicare a forţei: • broşe de tracţiune (fig.6,a); • broşe de compresiune (fig.6,b); b). după tipul suprafeţei de prelucrat: • pentru suprafeţe interioare ( fig. 6.a-e) • pentru suprafeţe exterioare ( fig. 6.g) c). după forma suprafeţei ( pentru broşe de interior): • broşe cilindrice ( fig.6.c) • broşe poligonale ( fig.6.d) • broşe pentru caneluri drepte ( fig.6.e) • broşe pentru caneluri elicoidale • broşe pentru canale de pană( fig.6.f)
a
b
c f
d
g e
h
i
j
Figura 6 Tipuri de broşe d) după schema de broşare: • broşare după profil ( fig.6.h) • broşare prin generare( fig.6.i) • broşare progresivă ( fig.6.j) Se cunosc de asemenea broşe de construcţie specială, ca de exemplu broşele de tasare folosite la calibrarea alezajelor de înaltă precizie, broşele cu dinţi elicoidali utilizate pentru găurile lungi unde condiţiile de aşchiere sunt considerabil înrăutăţite, precum şi broşele cu dinţi separaţi indicate pentru dimensiuni mari prin prisma economiei de oţel înalt aliat.
Figura 6. Forma piesei de prelucrat. 1. Adaosul total de aschiere √ Lp = 48 [mm] s = 32 [mm]
√
2. Proiectarea partii de aschiere 2.1. Stabilirea suprainaltarii pe dinte. Avand in vedere duritatea fontei FC 200 situata intre 180 si 200 HB suprainaltarea pe dinte o voi alege 2.2. Alegerea unghiurilor de degajare si de asezare Conform datelor tabelare aleg urmatoarele unghiuri: (
)
2.3. Stabilirea valorii pasului (
√
)
2.4. Verificarea numarului de dinti simultani
√
Figura 7. Schema dimensiunilor dintelui Pentru p=10 mm din tabele am ales restul dimensiunilor: h=3, s=4, r=1.5, R=5, ps=a=5. Coeficientul de umplere k=2.5 verificarea coeficientului de umplere: Verifica! 2.5. Determinarea celorlalte elemente dimensionale ale profilului dinteluiaschietor: grosimea s, golul g, raza de racordare r, unghiul din spatele dintelui η=45°, restul elementelor sunt alese din tabel: h = 3 mm s = 4 mm r = 1.5 mm g = 5mm 2.6. Stabilirea numarului de canale de fragmentare a aschiilor Voi alege numarul de canale de fragmentare al aschiilor n = 6 canale datorita faptului ca brosa mea va executa un numar de 6 caneluri, iar numarul canalelor de evacuare si fragmentare al aschiilor va fi egal cu numarul de goluri intre dintii brosei dispusi pe circumferinta. 2.7. Determinarea numarului de dinti de degrosare a=0.06 mm => (
)
2.8. Determinarea numarului de dinti de finisare si a suprainaltarii acestora a=0.06 mm => 2.9. Determinarea lungimii partii aschietoare
3. Proiectarea partii de calibrare Partea de calibrare are dimensiunile determinate anterior cu mentiunea ca lungimea partii de calibrare este: aleg 4. Proiectarea partii de netezire – nu este cazul 5. Stabilirea dimensiunilor cozii brosei d1 d2 d3 d4 c l1 l2 l3
280 240
l4 l5 l6 l7 l8 r1 r2 α
63 70 32 220 52 0.6 4 30°
6. Stabilirea dimensiunilor partii de ghidare din spate: L5 = (0.8÷1)s = (0.8÷1) 32, Aleg L5 =32 mm 7. Stabilirea dimensiunilor partii de prindere din spate Nu e necesar. 8. Determinarea lungimii totale a brosei si verificarea lungimii L<40dp L=lcd+las+lc+l6+l7 lcd=l1+ l2+ l3+ l4 lungimea cozii brosei lc lungimea de calibru l6 partea de ghidare l7 partea de prindere posterioara lcd=l1=280 mm lc=2p+s=20+4=24 mm l7 conform tabelului 2.17/68 l7=32 mm Rezulta L=280+120+24+60+32=516 mm 9. Alegerea materialului din care este confectionata partea activa si coada brosei Tinand cont de pretul de executie ridicat al broseloreste necesar sa se dea o atentie marita alegerii materialului pentru executia acestore. In general, brosele, lucrand la viteze de aschiere mici, solicitarea termica a cestora nu este ridicata. In schimb, sunt solicitate puternic la uzura. De asemenea la alegerea materialului se va avea in vedere ca brosa sa se deformeze cat mai putin in urma tratamentului termic, precum si realizarea conditiei de existenta a calirii in adancime.In
general, se recomanda folosirea otelurilor rapide Rp3, Rp4 si Rp5. In general duritatea broselor pe partea de aschiere se recomanda 62-64 HRC iar coada la o rezistenta de 40-45 HRC. Voi alege ca material un otel rapid si anume Rp3. 10. Determinarea fortei de aschiere Fz Conform tabelului pentru fonta Fc 200: Cp=354, x=0.73
11. Verificarea la rezistenta a brosei Efortul unitar [
] in cazul broselor din otel rapid Rp3
Agatului = π(d2)2 =
mm2
[
] verifica la solicitarea de intindere.
12. Stabilirea conditiilor tehnice de executie: tolerante, rugozitati, abateri
