Proiectarea Sculelor Aschietoare

UTC-N Facultatea Constructii de Masini Disciplina: PROIECTAREA SCULELOR ASCHIETOARE

PROIECT PROIECTAREA SCULELOR ASCHIETOARE

Student: LUP DANIEL ALEXANDRU Anul:III, grupa 1132 Sectia: TEHNOLOGIA CONSTRUCTIILOR DE MASINI

1


Continutul proiectului: 1. Tema Tema de proi proiec ecta tare re 2. Memo Memori riul ul tehn tehnic ic a) Constructi Constructiii generale generale privin privindd cutitele cutitele de strung strung b) Cutite de de strung strung cu placate placate amovib amovibile ile din carburi carburi metali metalice ce c) Variante Variante constru constructiv ctivee cu avantaje avantaje si dezavant dezavantaje aje 3. Memori Memoriul ul justi justific ficati ativv de calcul calcul a) Alegerea Alegerea preliminar preliminaraa a tipului tipului de placuta placuta b) Aleger Alegerea ea semi semifab fabric ricatu atului lui c) Calcu Calculul lul adan adancim cimiiii de aschie aschiere re d) Calcu Calculul lul fort fortei ei de de aschi aschiere ere e) Ca Calc lcul ulul ul ava avans nsul ului ui f) Ca Calc lcul ulul ul vit vitey eyei ei de de asc aschi hier eree g) Determ Determina inarea rea turati turatiei ei h) Calcu Calculul lul pute puterii rii de de aschi aschiere ere i) Alegerea Alegerea strungulu strunguluii pentru pentru prelucrare prelucrare in functie functie de de putere putere j) Paramaetrii geometrici constructive constructive k) Calculul Calculul geometrie geometrieii tehnologic tehnologicee pentru pentru taisul taisul principal principal l) Aleger Alegerea ea final finalaa a placu placutei tei din din carbo carbora ra meta metalica lica 4. Desenele a) De Dese senn de de ans ansam ambl bluu b) Desen Desen de executie executie pentru pentru toate toate reperele reperele nestanda nestandardiza rdizate te

1. MEMORIU 2

TEHNIC


1

1.1. Generalitati

Prin scula aschietoare se întelege orice unealta sau masina, cu ajutorul careia se realizeaza îndepartarea, sub forma de aschii, a unui anumit volum de material de pe suprafetele semifabricatelor supuse prelucrarii. Ansamblul fenomenelor fizice prin care se produce detasarea aschiilor si formarea suprafetelor prelucrate se numeste proces de aschiere. Suprafetele prelucrate iau nastere ca urmare a miscarii relative dintre taisul sculei si semifabricat, miscare realizata manual sau cu ajutorul masinii-unelte aschietoare. Indiferent de tipul sculei, aceasta este destinata sa îndeplineasca urmatoarele două functii de baza : - sa aschieze un strat de material de o anumita grosime ; - sa asigure obtinerea dimensiunilor si a formei necesare piesei, precum si rugozitatea prescrisa suprafetei prelucrate. Sculele aschietoare se compun in general din urmatoarele parti principale : partea activa, ce cuprinde taisul aschietor, care participa nemijlocit în procesul de aschiere ; partea de calibrare, care execută netezirea suprafetei prelucrate si ghidarea sculei în timpul lucrului ; corpul sculei, care are rolul de a reuni intr-un singur ansamblu, rezistent si rigid, dintii si canalele pentru aschii ; partea de fixare a sculei, destinata pozitionarii corecte şi fixarii sculei în masina-unealta. La unele scule partea activa si partea de calibrare sunt distincte, de exemplu la sculele pentru prelucrarea gaurilor sau filetelor, iar la altele partea de calibrare este greu de distins, de exemplu varful si taisul secundar la cutitele de strung. Partea de fixare este formata din elementele de fixare a sculei si din elementele de bazare necesare la fabricarea, controlul si reascutirea sculei. Ea are rolul de a prelua si transmite partii active a sculei forta produsa de MU aschietoare sau de mana omului. De exemplu, la cutit, partea de fixare este corpul cu care acesta se fixeaza în port-scula.

3


1.2. Cutite

Cutitele sunt cele mai raspandite scule folosite in industria prelucratoare prin aschiere. Ele se utilizează la prelucrarea pe strunguri universale, strunguri revolver, automate si semiautomate, strunguri Carusel, pe masini de rabotat, de mortezat, de alezat, precum si pe alte masini cu destinatie speciala. 1.2.1 Clasificarea cutitelor

În practica aschierii, datorita masinilor unelte diferite care utilizeaza drept scule aschietoare cutitele, a tipurilor de piese supuse prelucrarii, operatiilor care se executa, precum si a calitatii cerute acestora, se folosete o mare varietate de tipuri şi dimensiuni de cutite. Tinand seama de aceasta, cutitele se clasifica dupa mai multe criterii, si anume : a) In functie de sensul avansului se deosebesc doua categorii de cutite : - cutite pe dreapta, care lucreaza cu avansul de la dreapta la stanga ; - cutite pe stanga, care lucreaza cu avansul de la stanga la dreapta. b) Dupa forma capului şi pozitia acestuia fata de corpul cutitului se disting : - cutite drepte (pe stanga si pe dreapta) ; - cutite incovoiate (pe stanga si pe dreapta) ; - cutite cotite (inainte, inapoi ; pe stanga si pe dreapta) ; - cutite cu capul ingustat (simetrice, ingustate pe dreapta, ingustate pe stanga). c) In functie de destinatie se deosebesc : - cutite pentru prelucrarea de degrosare sau de finisare a suprafetelor exterioare ; - cutite pentru prelucrarea suprafetelor interioare ; - cutite pentru prelucrarea suprafetelor profilate interioare sau exterioare. d) Dupa asezarea in raport cu piesa de prelucrat se deosebesc : - cutite radiale ; - cutite tangentiale. e) În functie de tipul masinii unelte pe care se utilizeaza, se disting : cutite de strung, de raboteza, de morteza, pentru strunguri automate si semiautoamte, pentru masini de alezat, etc. f) Dupa felul materialului din care sunt executate, se remarca : cutite din oţel rapid, cutite cu taisul din carburi metalice, din oxizi sinterizati sau din diamant.

4


g) Dupa procesul tehnologic de fabricatie se deosebesc : cutite monobloc şi cutite realizate din doua sau mai multe materiale, sudate, lipite sau prinse mecanic. 1.2.2. Elemente constructive

Cutitul se compune din : capul cutitului (partea aschietoare) si corpul cutitului (partea de fixare). Pentru a corespunde tuturor conditiilor de aschiere, partea aschietoare a cutitului trebuie să aiba o anumita forma pe care o asigura elementele sale geometrice, acestea fiind : - fata de degajare, pe care aluneca aschiile in timpul procesului de prelucrare ; - fata de asezare principala, care este indreptata spre suprafata de aschiere ; - fata de asezare secundara, care este îndreptata spre suprafata prelucrata ; - taisul principal, care rezulta din intersectia suprafetei de degajare cu suprafata de asezare principala ; - taisul secundar, care rezulta din intersectia suprafetei de degajare cu suprafata de asezare secundara ; - varful cutitului, care rezulta din intersectia dintre taisul principal si cel secundar ; - fatetele sunt portiuni inguste ale fetelor de degajare sau de asezare, din imediata apropiere a taisului. 1.3. Cutite cu taisul din carburi metalice

Cutitele cu taisul din carburi metalice au aparut ca rezultat al descoperirii si punerii la punct a fabricarii economice a placutelor din carburi metalice. Ele se execută în două constructii diferite si anume : 1. cu placute din carburi metalice lipite ; 2. cu placute din carburi metalice prinse mecanic. Faptul că placutele din carburi metalice au o duritate şi rezistenta ridicata la temperaturi inalte, mult superioare otelului rapid, a permis ca aceste cutite sa lucreze cu viteze de aschiere substantial marite, ceea ce a contribuit la dezvoltarea si diversificarea acestora.

5


1.3.1. Cutite cu placute aschietoare din carburi metalice fixate mecanic

Denumirea de placute schimbabile, conform STAS 9130-72 deriva de la faptul ca dupa folosirea succesiva a tuturor muchiilor aschietorare, placutele acestea se înlocuiesc, fara a se mai reascuti. Fixarea placutelor prin lipire este o operatie elaborioasa şi cosistisitoare. Datorita acestui fapt, s-a facut trecerea la fixarea mecanica a placutelor cu urmatoarele avantaje: - se elimina tensiunile interne ce apar în urma lipirii; - se asigura exploatarea ratională a placutelor; - permite folosirea unui singur corp de cutit la un numar mare de placute; - se reduce timpul de schimbare a sculei, întrucat suportul placutei nu se scoate de pe masina dupa uzura, ci se înlocuieste usor si rapid numai placuta; - placa de prindere a placutei joaca si rolul de prag de conducere si rupere a aschiilor; - creste productivitatea prelucrarii. Aceste avantaje, au făcut dealtfel ca în prezebt cutitele prevazute cu placuţe aschietoare fixate mecanic sa primeasca o dezvoltare deosebita, deoarece se obtine reducerea costurilor pe muchia de aschiere. Capacitatea muchiei de aschiere a placutei fixate mecanic este mai mare decat în cazul celor lipite sau al cutitelor clasice, din următoarele considerente: - muchia de aschiere fiind lipsita de tensiunile de la lipire si de la ascutire, admite solicitari dinamice mai mari; - modificarile remanente ale liantului din structura placutei cauzate de solicitarile dinamice, raman fara influenta intrucat nu se mai aschiază cu o muchie aschietoare neascutita; - pot fi utilizate, pentru anumite operatii de aschiere calitati superioare de carburi metalice, datorita sensibilitatii reduse a placuţelor. 1.3.2. Placute schimbabile din carburi metalice

Placuţele aschietoare, folosite la executarea cutitelor cu fixare mecanica, se deosebesc de cele utilizate prin lipire. Acest fapt se datoreste conditiilor specifice, impuse de fixarea propriu-zisa, de crearea posibilitatii repozitionării fiecarui tais 6


aschietor dupa uzura etc. La randul lor placutele prinse mecanic se diferentiaza între ele atat prin forma constructiva cat si geometric, diferentierea fiind determinata de multitudinea de situatii in care lucreaza cutitele, în ceea ce priveste materialul aschiat si tipul operatiei. In practica se intrebuinteaza, în principal placutele de forma triunghiulara (T), placutele de forma patrata (S), cele sub forma de paralelogram (K, B, A), cele rombice (D, E, C, M) si în mai mica masura restul (dreptunghi (L), pentagon (P), hexagon(H), octogon (O), cerc(R)). Fiecare se executa în doua variante: fara unghi de asezare initial, simbolizate cu TN, respectiv SN si cu unghi de asezare de forma TP, (SP); primele doua se aseaza în suport astfel incat sa apara unghiul de asezare α > 0 si unghiul de degajare

γ

< 0, ultimele doua astfel incat sa apara unghiul de asezare

unghiul de degajare

γ >

α

> 0 si

0. Placutele fara unghi de asezare, avand utilizabile toate

muchiile aschietoare, au o durata de folosire dubla, fata de cele cu unghi de asezare. Sunt standardizate doua clase de precizie: precizie normala (clasa de precizie U), la care placuta se rectifica numai pe fata superioara si inferioara. Placutele din aceasa clasa sunt cele mai folosite, fiind mai ieftine; precizie ridicata (clasa de precizie G) – utilizată pentru scule de finisare. În functie de compozitia chimica a placutelor se deosebesc trei grupe principale: - Grupa P, care cuprinde placutele din carburi metalice de tipul WC+(TiC) +TaC+Co, formate din carburi de wolfram (29 - 80%), carburi de titan si tantal (6,5 - 8%) si cobalt (6 - 18%), utilizate la aschierea otelului sau în general a materialelor plastice care dau aschii lungi. - Grupa M, în care intra placutele din carburi metalice de tipul WC+TaC+(TiC)+Co, ce au în compozitie carbura de wolfram (79 - 82%), carburi de titan şi tantal (612%) şi cobalt (7-15%). Aceste placute se folosesc la prelucrarea otelului, a fontei, a materialelor plastice etc. - Grupa K, formata din placutele din carburi metalice de tipul WC+Co, compuse din carbura de wolfram (88-92%), carburi de titan si tantal (2-4%) si cobalt (4-12%). Aceste placute se utilizeaza la prelucrarea materialelor cu rezistenta mare la

7


-

compresiune, avand in acelasi timp un efect insemnat de uzura, precum si la prelucrarile fine. Este cazul prelucrarii fontei, a materialelor sintetice, a bronzurilor si a materialelor neferoase, in general a matrialelor casante, care dau aschii scurte. Simbolizarea placutelor va cuprinde: 

forma placutei (prin indicativul TN, TP, SN, SP)



clasa de precizie (prin indicativul U sau G)



daca sunt fara alezaj si formator de aschii (indicativul N)



lungimea placutei, l (la o valoare rotunjita)



grosimea placutei, s



raza la varf, r



standardul aferent (STAS 9130-72)



grupa de utilizarea a placutei (P30)

1.4. Variante constructive

In cele ce urmeaza vom analiza trei variante constructive, a cutitelor de strung cu placuta schimbabila, dupa aceea urmand sa alegem varianta mai avantajoasa pentru realizarea proiectului. La varianta constructiva din figura 1, placuta se fixeaza direct cu ajutorul unui surub. La acest sistem de fixare, blocarea placii de sprijin 2, se face cu ajutorul unui surub, sau cu un stift cilindric. In vederea fixarii in bune conditii a placutei aschietoare, axa surubului de fixare trebuie astfel directionata incat surubul sa realizeze, prin insurubare, pe langa strangerea placutei si impanarea acestuia catre peretii laterali ai locasului. In acest sens, unghiul minim de inclinare trebuie sa fie cu cel putin 5 grade mai mic ca unghiul γ. In constructia reprezentata in figura 2, brida de fixare e constituita chiar de capul surubului de stranger 3. Surubul 3 are capul cu un diametru relative mare si construit sub forma unei umbrele (ciuperci) elastic lucrand ca un arc taler. Axa surubului este inclinata 7o30` fata de normal la planul de asezare a placutei, astfel ca forta de stranger impinge placuta 2 impreuna cu reazemul suplimentar 5 si spargatorul 4 catre suprafata lateral de sprijin.

8


In figura 3 este reprezentata o variant constructive care foloseste pentru fixare o brida asezata deasupra placutei. In corpul cutitului 1, intr-un locas corespunzator, placuta mineralo-ceramica 2 este asezata peste placuta de reazem 3. Fixarea placutei 2 se face cu brida 5. Reazamul suplimentar 3, confectionat tot din material mineralo-ceramic e fixat pe corpul cutitului cu surubul 6. Placuta reazem 3 are forma asemanatoare cu placuta 2 cu cotele reduse fata de aceasta si cu orificiu central. 1.4.1 Justificarea variantei alese:

Aleg varianta constructiva din figura 1, deoarece prezinta o constructie simpla. Prin constructia sa asigura si o precizie ridcata. Este varianta ceam mai corespunzatoare din cele alese pentru obtinerea rugozitatii R a = 6,3 µm. 1..5. Norme de protectia muncii

În scopul evitarii accidentelor care pot avea loc în timpul operatiilor de strunjire, este necesar a se respecta si intreprinde o serie de masuri ca: 

mecanizarea ridicarii si transportarii pieselor grele;



deservirea masinilor unelte este permisa numai muncitorilor calificati;



construirea şi folosirea aparatorilor pentru organele în miscare si pentru dispozitivele rotative care au proieminete;

controlarea cu atentie a fixarii placutei pe cutit, precum si starea acesteia. Nu se permite folosirea cutitelor de strung care prezintă fisuri, arcuri sau deformatii. Cutitele cu placute din carburi metalice vor fi ferite de socuri mecanice. 



utilizarea ecranelor de protectie contra aschiilor si a lichidului de aschiere;



luarea tuturor masurilor privind electrocutarea;



asigurarea evacuarii optime a aşchiilor, etc.

Se stie că la strunjirea cu viteze mari de aschiere, aschiile se desprind repede; daca sunt continueacestea pot înfasura semifabricatul, cutitul sau mana muncitorului, ca atare, trebuie asigurate sfaramarea aschiilor.

9


Figura 1

10


Figura 2

11


Figura 3

12


2. MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL 2.1. DATE INITIALE:

Material : OLC 45 d

:=

[mm]

71

L := 840 R a

:=

[mm] [m]

6.3

−Finisar

Executie mS STAS 2300-89 [daN/mm2]

OLC 45

σ r := 75

dmax := d + 0

dmax = 71

[mm]

dmin := d − 0.12

dmin = 70.88

[mm]

Lmax := L + 0.4

Lmax = 840.4

[mm]

Lmin := L + 0

Lmin = 840

[mm]

2.2. ALEGEREA SEMIFABRICATULUI

Semifabricat prelucrat in clasa ms STAS 2300-88 D := 65

[mm]

Dmax := D + 0.3

Dmax = 65.3

[mm]

Dmin := D − 0.3

Dmin = 64.7

[mm]

2.3. CALCULUL ADANCIMII DE ASCHIRE

t

:=

−d

D

t

2

tmax :=

= −3

Dmax − dmi

[mm]

tmax =

2

Ar - Abaterea de la rectilinitate

Ar

Ac - Abaterea de la cilindricitate

tmin :=

Dmin − dmax 2

− (Ar + Ac) ≥

−2.79 := Ac

[mm]

0.09

:=

0 13

0.15

[mm] STAS 2300-88(clasaS) [mm]


tmin :=

Dmin − dmax 2

tmin =

( Ar − Ac )

−

−3.096

tmin > 0

[mm]

Se face o indreptare a semifabricatului de 1 mm/m liniar 0.5L

Ar :=

tmin :=

Ar

1000 Dmin − dmax 2

( Ar − Ac )

−

=

[mm]

0.42

tmin = −3.42

tmin > 0

[mm]

2.4. EVALUAREA FORTEI DE ASCHIERE

Se alege din Tabelul 2.9 [1] CFz := 30

xFz := 1

yFz := 0.75

pentru evaluare

K z := 1

Se alege din Tabelul 2.7 [1] placuta P40 cu

smin := 0.1 smax := 0.3

xFz

Fzmin:= CFz ⋅ tmin

y

⋅ smin Fz ⋅ K

xFz

Fzmax:= CFz ⋅ tmax

⋅

yFz

smax

⋅

K

=

0.25

2.5. CALCULUL AVANSULUI

α

-unghiul de asezare

α

:=

:=

0

0

6 −8

8 14

γ opt := θ

2.5 ⋅ 10

σ r

:= α + γ op

-alegem:

θ

γ efec := θ ∆γ

γ opt

8

:=

:= −

θ

=

8.25

10

α

γ efec − γ op

γ efec = 2 ∆γ

=

1.75

14

[mm/rot] [mm/rot]

Fzmin = −182.451

[daN]

Fzmax = −339.286

[daN]


a) Avansul d.p.d.v. al rezistentei piesei prelucrate:

σa

:=

1.1 ⋅

σ r

σa

3

yFz

s1

1.12 ⋅ C Fz ⋅ t

W :=

F p

:=

[daN/mm2]

27.5

[3]

F p

≤

πd

=

xFz

⋅ K z

3

4

[mm3]

W = 3.514 × 10

32 16 ⋅ σ a ⋅ W

3

[daN]

F p = 6.135 × 10

3L

K CFz := 1

K CFz - coeficient care tine cont de materialul de prelucrat (Tabelul 2.10) [1] Oteluri laminate la cald

K MFz := 1

K MFz - coeficient care tine cont de proprietatile mecanice ale materialul de prelucrat (Tabelul 2.11) [1] r = 70-80 [daN/mm2] K Fz - coeficient care tine seama de influenta unghiului de atac principal

K χFz

:=

0.9

(Tabelul 2.15) [1] = 60 K Fz - coeficient in legatura cu influenta unghiului de degajare

K γ Fz

:=

1

(Tabelul 2.16) [1] = 20

K hFz := 0.95

K hFz - coeficient corelat cu uzura sculei (Tabelul 2.17) [1] h = 1[mm]

K wFz := 1

K wFz - coeficient care tine cont de influenta lichidului de aschiere (Tabelul 2.18) [1] Prelucrare uscata K rFz - coeficient care tine seama de influenta razei de rotunjire r (Tabelul 2.19) [1] r = 0.8 [mm]

K rFz := 0.93

K vFz - coeficient ce ia in atentie influenta vitezei de aschiere (Tabelul 2.20) [1] v = 250 [m/min]-tab.2.7

K vFz := 0.7

K z := K CFz ⋅ K MFz ⋅ K χFz ⋅ K γ Fz

⋅ K hFz ⋅ K wFz ⋅ K rFz ⋅ K vF

K z

=

0.658

1

s1

:=



y

 Fz

F p 1.12 ⋅ C Fz ⋅ t

xFz

⋅ K z

s1

= −9.708 − 16.815i

15

[mm/rot]


b) Avansul d.p.d.v. al rigiditatii piesei prelucrate: yFz

s2

µ 1 ⋅ E ⋅ I ⋅ f adm

≤

1.12 ⋅ C Fz ⋅ t

xFz

⋅ K z ⋅ L3 µ 1 := 110

- pentru piesa fixata in universal si intre varfuri: I :=

πd

4

6

I = 1.247 × 10

64

5

[N/mm2]

4

[daN/mm2]

E := 2.1 ⋅ 10

E := 2.1 ⋅ 10 T p

:=

[mm4]

0.6 T p

f adm1 := 4

f adm1

=

0.15

trectif := 0.01

[mm/rot]

steh := 0.2 r

:=

din Vlase

[mm]

0.8

2

H :=

steh 8r

[mm/rot]

16


c) Avansul d.p.d.v. al rugozitatii cerute pentru suprafata prelucrata: 1.07

s3

0.65

Hmax ⋅ r

≤

0.21

Hmax := 4 ⋅ R a

[m]

Hmax = 25.2

r

:=

0.8

[mm]

1

 Hmax ⋅ 10− 3 ⋅ r 0.65  1.07

s3 :=

[mm/rot]

s3 = 0.12

0.21

d) Avansul d.p.d.v. al rezistentei mecanismului de avans al strungului: yFz

s4

≤

Ft

:=

Ft 0.34 ⋅ C Fz ⋅ t

100

xFz

⋅ K z

[daN]

pentru strung cu P = 7kW 1

s4



:=

yFz



Ft 0.34 ⋅ C Fz ⋅ t

xFz

⋅ K z

H

=

[mm/rot] s4 = −4.237 − 7.338i −3 6.25 × 10

e) Avansul d.p.d.v. al rezistentei corpului cutitului: i := 0.5 .. 1 i := 0.75 yFz

s5

2

B

≤

χ

:=

60 ζ⋅ de ⋅C

⋅ σa

Fz ⋅ t

B≥ :=z i ⋅ steh ⋅ sin( χ ) C⋅ K

xFz

q := 1 f adm2 := trectif − ( H + C ) η 2 := 4.81 f adm := 0.15 µ := 1.5 K 1

:=

f adm2

xFz

σCa

yFz

⋅s =

⋅ K z

0.13

= −0.126

1

0.2



ζ ⋅ CFz ⋅ t

µ 1 ⋅ E ⋅ I ⋅ f adm

K 2 := 0.4 s2 := xFz ⋅ K z ⋅ L3 1.12 ⋅ C Fz ⋅ t

yFz



s2

17

= −0.567 − 0.983i


ε

6µ − 2K 2 + 6K 1 ⋅ µ ⋅ q

:=

q 1.5 + 0.5 ⋅ η 2 ⋅ K 1 ⋅ q

ν

:=

ζ

:= ε 2 + 4 ⋅ ν 2

s

:=

q

0.2

=

10

ν

=

1.981

ζ

=

10.756

[mm/rot]

ζ ⋅ CFz ⋅ t

B :=

ε

xFz

yFz

⋅s

⋅ K z

σa

B := 14.60

alegem

B := 16

1

 s5

:=

2

B

y

⋅ σa

 Fz s5

 ζ ⋅ C ⋅ txFz ⋅ K  Fz z

= −0.571 − 0.99i

f) Avansul d.p.d.v. al rezistentei placutei:

:= 3.18 Z := 60 Y

1.8

s6

Y

:= t

0.13

0.5

⋅Z

s6 = 0.824 − 0.357i

18

[mm/rot]

[mm]


2.6. CALCULUL VITEZEI ECONOMICE DE ASCHIERE

Se alege din Tabelul 2.21 [1]

CvT := 29 yv

:=

0.20

xv

:=

0.20

m

:=

0.1

T := 45

[min]

2.6. CALCULUL VITEZEI ECONOMICE DE ASCHIERE

k T := 1.15

k T - coeficient care depinde de durabilitatea cutitului (Tabelul 2.23) [1] T = 45 [min] k prel - coeficient de prelucrabilitate [1]

k M

:=

0.8

k v

k st - coeficient care depinde de starea materialului prelucrat (Tabelul 2.27) [1] Otel laminat la cald

:=

0.83

k prel := k M ⋅ k v k prel = 0.681

k st := 1

:=

k c - coeficient care depinde de starea suprafetei materialului prelucrat (Tabelul 2.28) [1] Otel fara scorii

k c

k s - coeficient care depinde de materialul partii active (Tabelul 2.29) [1] P10

k s := 1.54

k - coeficient care depinde de unghiul de degajare a sculei (Tabelul 2.30) [1]

k γ

k - coeficient care depinde de unghiul de asezare a sculei

k α := 1

k - coeficient care depinde de unghiul de atac principal al sculei (Tabelul 2.31) [1] = 60

k χ := 0.84

k - coeficient care depinde de unghiul de atac secundar al sculei (Tabelul 2.31) [1] 1 = 20

k χ1

k r - coeficient care depinde de raza de rotunjire a muchiei taisului (Tabelul 2.32) [1] r = 0.8 [mm]

k r := 0.86

k ql - coeficient care depinde de aria sectiunii corpului cutitului (Tabelul 2.33) [1]

k ql

k h1 - coeficient care depinde de uzura cutitului (Tabelul 2.34) [1] h = 1 [mm]

k h1 := 1

k d - coeficient care depinde de forma fetei de degajare (Tabelul 2.35) [1]

k d := 0.8

19

:=

1

1

:=

:=

0.94

1


k w

k w - coeficient care depinde de lichidul de aschiere utilizat (Tabelul 2.36) [1] Prelucrare uscata

:=

k v

k T ⋅ k prel ⋅ k st ⋅ k c ⋅ k s ⋅ k γ ⋅ k α CvT

:=

vT

m

yv

T

⋅t ⋅s [min]

T1

:=

30

v1

:=

vT ⋅ k T1

n

:=

xv

⋅ k v

vT

=

k T1

1.24

k v [m/min]

(Tabelul 2.23)

v1 = 116.436 − 84.596i

n

=

[m/min]

570.198 − 414.273i

nef := 765

π ⋅ D ⋅ nef

vef :=

[rot/min]

vef = 156.216

1000

[m/min]

2.7. CALCULUL PUTERII DE ASCHIERE

[mm]

t = −3 s

=

vef

[mm/rot]

0.2

=

[m/min]

156.216

Fz := CFz ⋅ t Pasch :=

xFz

⋅

Fz ⋅ vef 6000

yFz

s

⋅

K

Fz = −177.117 Pasch

= −4.611

[daN]

[kW]

2.8. PUTEREA MASINII-UNELTE

η

:=

[1]

1000 ⋅ v1

π ⋅D

0.9

PMU :=

Pasc

η

1

⋅ k χ ⋅ k χ1 ⋅ k r ⋅ k ql ⋅ k h1 ⋅ k d ⋅ k w

93.9 − 68.223i

:=

:=

PMU = −5.124

20

[kW]

[rot/min] (Tabelul 2.38)

[1]

=

0.712


Se alege strungul SM-400 cu urmatoarele caracteristici : P

:=

s

=

nef

[kW]

5.5

[mm/rot]

0.2

=

765

[rot/min]

Recalcularea avansului din punctul de vedere al rezistentei mecanismului de avans al masinii-unelte

Ftef :=

5.5 ⋅ 1000

Ftef = 785.714

7

1

s4ef :=



0.34 ⋅ C Fz ⋅ t s4ef =

y

 Fz

Ftef xFz

⋅

K z

[mm/rot] −3.072 − 5.32i

2.9. CALCULUL GEOMETRIEI TEHNOLOGICE A CUTITULUI DE STRUNG

- unghiul de degajare principal:

γ

:=

5de

- unghiul de asezare principal:

α

:=

8de

- unghiul de inclinare:

λ

:=

5de

- unghiul de atac principal:

χ

:=

90de

- unghiul de atac secundar:

χ1

- unghiul la varf:

ε

- unghiul muchiei de aschiere principal:

ψ := 0de

- unghiul muchiei de aschiere secundar:

ψ 1

:=

90deg − χ 1

ψ 1

=

45 ⋅ de

β

:=

90

- unghiul de ascutire la varful cutitulu i -pentru muchia taisului principal :

21

:=

:=

45de

45de


tanγ y := sin( ψ ) ⋅ tan( γ ) + cos( ψ ) ⋅ tan( −λ )

−1

γ y := atan( tanγ y) deg

ctgα y := sin( ψ ) ⋅ tan( α )



α y := atan

1 ctgα y

−1

γ y

= −5

αy

= −85

γ x

=

+ cos( ψ ) ⋅ tan( −λ )

 deg− 1

tanγ x := cos( ψ ) ⋅ tan( γ ) − sin( ψ ) ⋅ tan( −λ )

−1

γ x := atan( tanγ x) deg

ctgα x := cos( ψ ) ⋅ tan( α )



1

α x := atan

ctgα x

−

1

−

5

sin( ψ ) ⋅ tan( −λ )

 deg− 1

αx

=

8

-pentru muchia taisului secundar :

θ

:=

11de

λ1

:= γ

λ1

= 5 ⋅ de

γ 1

:= λ

γ 1

= 5 ⋅ de

α1

= 6 ⋅ de

α 1 := θ

− γ 1

( ) ⋅ tan( −γ 1) − cos( ψ 1) ⋅ tan( λ 1)

tanγ 1y := sin ψ 1

−

γ 1y := atan( tanγ 1y) deg

( )

1

( )

tanα 1y := sin ψ 1 ⋅ tan α 1 −

α 1y := atan( tanα 1y) deg

−

1

−

( )

γ 1y

= −7.053

α 1y

=

( )

cos ψ 1 ⋅ tan λ 1

1

81.468

( ) ⋅ tan( −γ 1) + sin( ψ 1) ⋅ tan( λ 1)

tanγ 1x := cos ψ 1

−1

γ 1x := atan( tanγ 1x) deg

( )

( )

ctgα 1x := cos ψ 1 ⋅ tan α 1



α 1x := atan

1 ctgα 1x

−

1

+

( )

γ 1x

=

0

α 1x

=

8.379

( )

sin ψ 1 ⋅ tan λ 1

 deg− 1

22


2.10. ALEGEREA PLACUTEI DIN CARBURA METALICA

Se alege placuta: SPMM 090308TN STAS 9310-72/P20 S- forma placutei (patrata) P - cu unghi de asezare initial ( = 11 grade) M - clasa de precizie (normala) M - cu alezaj si sfaramator de aschii 09 - lungimea laturii placutei (l = 8.8 mm) 03 - grosimea placutei (s = 3,18 mm) 08 - raza la varf (r = 0,8 mm)

23


Varianta 1 Avantaje -este o scula care asigura placuta cu ajutorul unei bride care are 2 roluri: -de fixare a placutei ; -de a mari duritatea si rezistenta la temperaturi inalte,mult superioare otelului rapid; -brida protejeaza fata de degajare a placutei impotriva aschiei dure pe care o poate deteriora; -vibratiile sunt foarte reduse datorita faptului ca placuta are un suport de prindere; -la acest tip de scula cu placuta schimbabila se elimina tensiunile interne ce apar in urma lipirii; -se asigura exploatarea rationala a placutelor; -permiterea unui singur corp de cutit la un numar mare de placute; -se reduce timpul de schimbare a sculei,intrucat suportul placutei nu se scoate de pe masina dupa uzura,ci se inlocuieste usor si rapid numai placuta; Dezavantaje -placutele din carburi metalice sunt destul de scumpe,iar dupa uzura acestora trebuiesc aruncate deoarece nu se pot reascuti; -acest tip de scula are in componenta un numar mare de componente; -placutele sunt fixate si cu ajutorul unor surube care se pot rupe la solicitari mai mari; Varianta 2 Avantaje -fixarea placutei si centruirea acesteia se face usor cu ajutorul stiftului din capul sculei aschietoare; -se folosesc in multe operatii de aschiere; -poate folosi multe tipuri de pacute cu carburi metalice; -reducerea costurilor pe muchia de aschiere; -capacitatea muchiei de aschiere a placutei fixate mecanic este mai mare decat in cazul celor lipite sau al cutitelor clasice; -permiterea unui singur corp de cutit la un numar mare de placute; -se elimina tensiunile ce apar in urma lipirii; Dezavantaje -sistemul de prindere al placutei se poate deteriora din cauza stiftului de prindere; -rezistenta sculei scade din cauza surubului de prindere; -placutele odata uzate trebuiesc aruncate deoarece nu se pot reascuti; Varianta 3 Avantaje -nu cuprinde multe componente in alcatuirea ei; -este foarte des folosita datorita simplitatii si eficientei sistemului de prindere; -foarte usor de confectionat corpul cutitului fata se alte sisteme de prindere; -se foloseste in orice operatie de aschiere; -se reduce timpul de schimbare asculei,se inlocuieste usor placuta; -se elimina tensiunile ce pot aparea in urma lipirii; -pot fi utilizate pentru anumite operatii calitati superioare de carburi metalice ,datorita sensibilitatii reduse a placutei; Dezavantaje -sistemul de prindere se poate deteriora; -surubul de prindere se poate rupe la solicitari foarte mari; -costul ridicat al placutelor;

24


Am ales la proiect prima varianta constructiva deoarece : -are un sistem de prindere bine definit si sigur; -la acest sistem de prindere se elimina tensiunile interne ce apar in cazul celor lipite; -se asigura exploatarea rationala a placutei; -placa de prindere a placutei joaca si rolul de prag de conducere si rupere a aschiilor; -productivitate mare; -reducerea costurilor pe muchia de aschiere; -admite solicitari dinamice mai mari ;

25


BIBLIOGRAFIE

1. Abrudan , Gl. , ş.a. Proiectarea sculelor aşchietoare. Îndrumător de proiectare. Litografia I.P. Cluj-Napoca, 1982. 2. Florescu, A. , ş.a. Cotarea în proiectarea constructivă şi tehnologică. Litografia U.T. Cluj-Napoca, 1998. 3. Păstrăv , I. , ş.a. Rezistenţa materialelor. Litografia I.P. Cluj-Napoca, 1987. 4. Secară , Ghe. , ş.a. Proiectarea sculelor aşchietoare. Editura tehnică, Bucureşti, 1979. 5. Vlase , A. , ş.a. Tehnologii de prelucrare pe strunguri. Editura tehnică, Bucureşti, 1989. 6. Stefanuta Enache. Proiectarea si tehnologia sculelor aschietoare. E.D.P. Bucuresti, 1973. 7. C. Minciu, V. Matache. Proiectarea si tehnologia sculelor pentru mecanica fina. Editura tehnica, Bucuresti.

26

Proiectarea Sculelor Aschietoare

Recommend Documents