Proiectarea Sculelor Aschietoare

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA FACULTATEA CONSTRUCŢII DE MAŞINI TCM – GERMANA , ANUL 3, GRUPA 1132 MILAS Florin

PROIECTAREA PROIECTAREA SCULELOR ASCHIETOARE = PROIECT =

1


Cuprins Memoriu tehnic

1.1 Clasificarea cutiţelor de strung 1.2 Cutite cu plăcuţe din carburi metalice 1.2.1 Cutite cu plăcuţe lipite 1.2.2 Cuţite cu plăcuţe fixate mecanic 1.3 Variante contructive de plăcuţe schimbabile schimbabile 1.3.1 Varianta I 1.3.2 Varianta II 1.3.3 Varianta III 1.3.4 Justificarea variantei alese Memoriu justificativ de calcul

1. Determinarea geometriei cutitului de strung 1.1 Noţiuni generale privind materialul de prelucrat; 1.2. Parametrii geometriei constructive; constructive; 1.2.1 Raza la varful placutei; 1.2.2 Unghiurile Unghiurile de atac principal χ şi secundar χ 1; 1.2.3 Unghiurile Unghiurile de aşezare α şi degajare γ; 1.2.4 Unghiul de înclinare λ; 1.3 Alegerea plăcutei aşchietoare şi a corpului cuţitului (ISO 1832) 1.4 Calculul geometriei tehnologice tehnologice 2. Stabilirea regimului de aşchiere: 2.1 Adancimea Adancimea de aşchier aşchieree 2.2 Avansu Avansull -Verificarea avansului dpdv. a rezistentei corpului cutitului; - verificarea avansului dpdv. a rezistenţei plăcuţei: - verificarea avansului dpdv. a calităţii suprafeţei prelucrate; - verificarea avansului dpdv. a rigidităţii rigidităţii piesei 2.3 Viteza de aşchiere 2.4 Turaţia 2.5 Forţele de aşchiere 2.6 Puterea efectiva 3. Alegerea plăcuţei din catalogul producătorului producătorului (SECO) 3.1 Grupa de utilizare ----------------------------------------- continutul de carbura,de titan,tantal, 3.2 Fragmentatorul de aşchii ----------------------------------------- seco 3.3 Calitatea plăcuţei ------ tp1000 , compozitie 3.4 Utilizarea ghidului de selecţie Secolor S ecolor 3.5 Calcularea regimului de aşchiere cu ajutorul calculatorului "Turning Secolor" 4. Calcule de dimensionare şi verificare a cutitului de strung 4.1 Calculul secţiunii cozii cuţitului; 4.2 Calculul săgeţii maxime a cuţitului; 2


MEMORIU TEHNIC Generalităţi Prin excelenţǎ, sculele aşchietoare sunt parte componentǎ a sistemelor tehnologice pentru prelucrǎri mecanice prin aşchiere şi echipeazǎ toatǎ gama de maşini unelte, de la cele universale la cele specializate şi cu comandǎ numericǎ. Sub acțiunea fluxurilor de energie și de informații la intrare, fluxul de materiale sau semifabricate se transformă, prin procesul de prelucrare pe diferite ma șini unelte cu ajutorul sculelor așchietoare, în piese finite. Scula aşchietoare este acea parte a sistemului tehnologic cu ajutorul căreia se realizează nemijlocit îndepărtarea sub formă de aşchii a surplusului de material dintr-un semifabricat în vederea obţinerii formei, dimensiunilor şi calităţii de suprafaţă, prescrise prin documentaţia tehnică, a unui organ de maşină. Suprafeţele prelucrate iau naştere ca urmare a mişcării relative dintre tăişul sculei şi semifabricat, realizată cu ajutorul maşinii-unelte. În ce priveşte destinaţia sculelor, trebuie arătat că diversitatea mare a formelor şi dimensiunilor pieselor, a dus la apariţia unui număr mare de tipuri de scule aşchietoare. Această diversitate de tipuri şi dimensiuni este determinată de diferitele condiţii impuse sculelor şi suprafeţelor prelucrate, de schemele de generare şi aşchiere adoptate, de caracterul producţiei. Întrucât procedeele de lucru sunt foarte variate, rezultă şi scule cu forme geometrice diferite, ale căror tăişuri au însă o geometrie comună. Indiferent de tipul sculei, aceasta este destinată să îndeplinească următoarele două funcţii de bază : -

să aşchieze un strat de material de o anumită grosime ;

-

să asigure obţinerea dimensiunilor şi a formei necesare piesei, precum şi rugozitatea prescrisă suprafeţei prelucrate. Sculele aşchietoare se compun în general din următoarele părţi principale : partea activă, ce cuprinde

tăişul aşchietor, care participă nemijlocit în procesul de aşchiere ; partea de calibrare, care execută netezirea suprafeţei prelucrate şi ghidarea sculei în timpul lucrului ; corpul sculei, care are rolul de a reuni într-un singur ansamblu, rezistent şi rigid, dinţii şi canalele pentru aşchii ; partea de fixare a sculei, destinată poziţionării corecte şi fixării sculei în maşina-unealtă. 3


1.1

Clasificarea cutitelor de strung

Cuţitele de strung sunt cele mai răspândite scule folosite în industria de prelucrare prin aşchiere. Ele se utilizează la prelucrarea pe strunguri universale, strunguri revolver, automate şi semiautomate, strunguri Carusel, pe maşini de rabotat, de mortezat, de alezat, precum şi pe alte maşini cu destinaţie specială. În practica aşchierii se foloseşte o mare varietate de tipuri şi dimensiuni de cuţite datorită maşinilor unelte diferite care se utilizează, a diversităţii pieselor supuse prelucrării, a operaţiilor care se execută, precum şi a calităţii cerute de acestea. Luând în considerare toate acestea, cuţitele se clasifică după mai multe criterii, şi anume : 









În funcţie de felul operaţiei de prelucrare: -

Cuţite pentru strunjire;

-

Cuţite pentru rabotare;

-

Cuţite pentru mortezare.

În funcţie de sensul avansului se deosebesc două categorii de cuţite : -

cuţite pe dreapta, care lucrează cu avansul de la dreapta la stânga ;

-

cuţite pe stânga, care lucrează cu avansul de la stânga la dreapta.

După forma capului şi poziţia acestuia faţă de corpul cuţitului se disting : -

cuţite drepte (pe stânga şi pe dreapta) ;

-

cuţite încovoiate (pe stânga şi pe dreapta) ;

-

cuţite cotite (înainte, înapoi ; pe stânga şi pe dreapta) ;

-

cuţite cu capul îngustat (simetrice, îngustate pe dreapta, îngustate pe stânga).

În funcţie de destinaţie se deosebesc : -

cuţite pentru prelucrarea de degroşare sau de finisare a suprafeţelor exterioare ;

-

cuţite pentru prelucrarea suprafeţelor interioare ;

-

cuţite pentru prelucrarea suprafeţelor profilate interioare sau exterioare.

După aşezarea în raport cu piesa de prelucrat se deosebesc : -

cuţite radiale ;

-

cuţite tangenţiale.

4

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA FACULTATEA CONSTRUCŢII DE MAŞINI TCM – GERMANA , ANUL 3, GRUPA 1132 MILAS Florin 

În funcţie de tipul maşinii unelte pe care se utilizează, se disting : cuţite de strung, de raboteză, de morteza, pentru strunguri automate şi semiautoamte, pentru maşini de alezat etc.



După felul materialului din care sunt executate, se remarcă : cuţite din oţel rapid, cuţite cu tăişul din carburi metalice, din oxizi sinterizaţi sau din diamant.



După procesul tehnologic de fabricaţie se deosebesc : cuţite monobloc şi cuţite realizate din două sau mai multe materiale, sudate, lipite sau prinse mecanic.

1.2

Cuțite cu placate din carburi metalice

1.2.1 Cuțite cu placute lipite

Corpul cuțitelor se execută în general cu coeficient mare de dilatare termică apropiat de cel al plăcuțelor din carburi metalice, rezistente și cu tenacitate ridicată. Se întrebuințează OLC 45 sau OLC 50 STAS 880-66, 40C10 STAS 791-66 etc în func ție de tipul cu țitului și de varianta constructivă, tratat termic la 30-40 HRC. Forma capului cuțitului este definită în func ție de forma prelucrării (degro șare sau finisare), forma piesei (cu colț drept sau fără), natura opera ției executate (strunjire longitudinală, transversală, retezare, canelare, strunjire exterioară sau interioară), felul mașinii-unelte etc. Lipirea plăcuțelor din carburi metalice se realizează cu ajutorul unor aliaje de lipit în prezen ța unui fondant care are rolul de a dizolva oxizii de pe suprafa ța ce se lipesc și de a împiedica formarea lor în timpul procesului de lipire. Se folosesc de asemeneaa pentru ameliorarea capacității de înmuiere a suprafe țelor ce se lipesc. Ca aliaje de lipire se folosesc: cuprul electrolitic, alama obi șnuită, aliaje de cupru-nichel și în unele cazuri aliaje pe bază de argint. Fondantul folosit (pentru plăcuțele de tip K) este tetraboratul de sodiu (borax tehnic pur) deshidratat și măcinat în formă de praf. Tratamentul termic al corpului sculelor se face imediat dupa lipire, utilizând inductorul pentru încălzirea până la temperatura de topire. Metoda de încălzire prin inducție, în vederea lipirii, prezintă mari avantaje fa ță de alte metode, și anume productivitate ridicată, lipsa oxidării, încălzire uniformă și ca urmare se ob ține o lipitură rezisten ță și de bună calitate.

5


1.2.2 Cuțite cu placute fixate mecanic

După cum s-a putut constata, fixarea plăcuțelor a șchietoare prin lipire este o opera ție laborioasă și costisitoare. Datorită acestui fapt, trecerea la fixarea mecanică a plăcuțelor pe corpul cuțitelor se consideră pe deplin justificată, deoarece se obțin următloarele avantaje mai importante: 

Se elimină tensiuniile interne care apar în urma lipirii



Se asigură exploatarea rațională a plăcuțelor



Permite folosirea unui singur corp de cu țit la un număr mare de plăcu țe



Se reduce timpul pentru schimbarea sculei, întructât suportul plăcu ței nu se poate scoate de pe mașină după uzură, ci se înlocuiește, ușor și rapid, numai plăcuța



Placa de prindere a plăcuței așchietoare joacă un rol de prag de conducere și rupere a așchiilor



Crește productivitatea prelucrării etc.

Aceste avantaje, au făcut de altfel ca în prezent cuțitele prevăzute cu plăcuțe așchietoare fixate mecanic să primească o dezvoltare deosebită, deoarece se ob ține reducerea costurilor pe muchia de a șchiere, singurul factor care justifică acceptarea, în anumite situații, a unor condi ții de așchiere mai puțin favorabile. Fixarea mecanică a plăcuțelor pe corpul cuțitelor se realizează, fie prin bridă cu șurub, fie cu ajutorul unui excentric, a unei pârghii, prin pană sau prin străpungere directă cu șurub. După modul de exploatare al plăcuțelor, sistemele actuale de fixare se împart în: 

Sisteme care permit reascuțirea după uzare a plăcuței așchietoare



Sisteme care nu permit aceasta operație Fixarea

mecanică a plăcuț elor

Plăcuţele aşchietoare sunt realizate din carburi metalice, carburi metalice acoperite cu straturi din materiale extradure, carburi metalice placate cu nitrura cubica de bor (NCB), carburi metalice placate cu policristale de diamant, materiale mineralo-ceramice, cermeturi etc. 6


Plăcuțele așchietoare, folosute la executarea cuțitelor cu fixare mecanică se deosebesc substanțial de cele utilizate prin lipire. Acest fapt se datorează condi țiilor noi, specifice, impuse de fixarea propriu-zisă, de crearea posibilitătii repoziționării fiecărui tăis a șchietor după uzură etc. Din punct de vedere economic, plăcuțele negative reprezintă soluția cea mai avantajoasă. După uzură ele sunt rotite în același plan de atâtea ori câte muchii a șchietoare posedă, după care pot fi întoarse pentru a le utiliza din nou de același număr de ori. Astfel, pentru asemenea plăcu țe rezultă șase, opt, zece sau chiar mai multe tăișuri așchietoare, cum este cazul plăcuțelor rotunde. Plăcuțele pozitive nu pot fi întoarse, ci numai rotite în același plan, din care cauză numărul de tăisuri rezultă pe jumătate ca în primul caz. Acesta este motivu pentru care costul unei muchii este de două ori mai mare ca al plăcuței negative.

1.3

Variante constructive Varianta I ( varianta aleasa )

Construcția din figură folose ște o placuță de sprijin 1, care este strânsă cu un șurub 2. Peste placu ța suport se așează placuța așchietoare care este prinsă cu ajutorul bridei 4. Strângându-se brida 4 cu ajutorul șurubului se

crează astfel un efect de împănare a plăcuței așchietoare între palcuța de sprijin și ea.

7


Varianta II

Cea mai simplă variantă de fixare a plăcuţei este realizată prin strângerea directă a pachetului cu şurubul 1. Fixarea plăcuţei de sprijin 2 se poate face fie cu şurub, fie cu ştift. În vederea fixării în bune condiţii a plăcuţei aşchietoare axa şurubului de fixare trebuie astfel direcţionată încât şurubul să realizeze prin înşurubare, pe lângă strângerea plăcuţei şi împănarea acesteia către pereţii laterali ai locaşului. În acest sens unghiul maxim de înclinare trebuie să fie cu cel puţin 5 grade mai mic decât unghiul γ.

8


Varianta III

Placuța de sprijin se fixează cu ajutorul șurubului 5. Pacuța a șchietoare este fixată mecanic cu ajutorul bridei 1 .Pentru evitarea rotirii bridei 1 în timpul desfacerii şurubului 2, aceasta este prevăzută cu o canelură ce culisează într-un locaş corespunzător, practic în corpul cuţitului. În acela și mod putem fixa și placute cu gaură pe mijloc, înlocuind șurubul 5 cu un șurub special, 7 care permite centrarea placu ței.

9


Norme de protecţia muncii la prelucrarea prin strunjire Pentru preîntâmpinarea unor eventuale accidente la prelucrarea pieselor pe strungul normal este necesar ca personalul să-şi însuşească normele de tehnica securităţii muncii. Normele de protecţia muncii în ramura construcţiilor de maşini şi prelucrarea metalelor au fost întocmite în baza legii nr. 5/1965 (cu modificările ulterioare), a normelor republicane de protecţie a muncii. Decretul nr. 112/1973 dat de Ministerul Muncii şi nr. 39/1977 al Ministerului Sănătăţii. Scopul prezentelor norme este să contribuie la îmbunătăţirea continuă a condiţiilor de muncă şi la înlăturarea cauzelor care pot provoca accidente de muncă şi profesionale, prin aplicarea de procedee tehnice moderne, folosirea rezultatelor cercetărilor ştiinţifice şi organizarea corespunzătoare a locului de muncă. Aplicarea prezentelor norme de protecţia muncii este obligatorie pentru toate unităţile din economie, având activitate cu specific de construcţii de maşini. Înainte de începerea lucrului, strungarul trebuie să verifice starea de funcţionare a fiecărui bac de strângere. Dacă bacurile sunt uzate, au joc, prezintă deformări sau fisuri, mandrina sau platoul trebuie înlocuite. Înainte de începerea lucrării, muncitorul trebuie să verifice cuţitul în sensul dacă acesta are profilul corespunzător prelucrării pe care trebuie să o execute, precum şi materialului din care este confecţionată piesa. La cuţitele de strung prevăzute cu plăcuţe de carburi metalice se vor controla cu atenţie fixarea plăcuţei pe cuţit, precum şi starea acestuia. Nu se permite folosirea cuţitelor de strung care prezintă fisuri sau deformări. Cuţitele cu plăcuţe din carburi metalice sau ceramice vor fi ferite de jocuri mecanice. Lungimea cuţitului care iese din suport trebuie să fie corespunzătoare iar fixarea acestuia se face cu cel puţit două şuruburi bine strânse. 10


Memoriu justificativ de calcul Sa se proiecteze un cuţit de strung cu plăcuţă din carbură metalică, fixata mecanic, pentru prelucrarea arborelui din figura. Date initiale:

Varianta I Material X5CrNi1810 d=40 mm Ra=3,2 [μm] X5CrNi1810 - proprietati Elastic Modulus in X

200000

Poisson's Ration in XY

0.28

Shear Modulus in XY

79000

Mass Density

7900

Tensile Strength in X

600

Compressive Strength in X Yield Strength

400

Thermal Expansion Coefficient 1.1ein X 005 Thermal Conductivity in X 14 Specific Heat 440 Material Damping Ratio

N/mm^ 2 N/A N/mm^ 2 kg/m^3 N/mm^ 2 N/mm^ 2 N/mm^ 2 /K W/(m·K) J/(kg·K) N/A

Proiectul va contine:

• memoriu tehnic • memoriu justificativ de calcul 11


• norme de tehnica a sigurantei muncii • bibliografie • desen de ansamblu • desen de executie pentru reperele nestandardizate

1. Determinarea geometriei cutitului de strung 1.1 Notiuni generale prinvind materialul de prelucrat

Rm=60 daN/mm – rezistenta la rupere HB=180 duritatea Brinell Carbonul in cantitate scazuta micsoreaza prelucrabilitatea deoarece ferita(care predomina) este foarte moale,tenace si favorizeaza depunerile pe tais. La unghiul γ>40° taisul de depunere nu apare.Lichidul de racire previne aparitia taisului de pe depunere. La viteze mai mari de 80 mm/min taisul de dpunere dispare.Acest fenomen se intalneste si la la viteze mai mari de 5 m/min. Prin cresterea duritatii Brinell rugozitatea se imbunatateste pentru ca scade plasticitatea materialului.Continutul optim de Carbon 0.1-0.2 %.Pentru aceasta limita prelucrabilitatea scade din nou datorita cresterii rezistentei la rupere.

1.2. Parametrii geometriei constructive; 1.2.1 Raza la varful placutei;

Valoarea razei la varful placutei influenteaza rugozitatea geometrica a suprafetei astfel : -odata cu cresterea razei,scade rugozitatea suprafetei; -odata cu cresterea razei,va creste orientarea nefavorabila a fortei de aschiere si cresterea latimii aschiei. 2

s ⋅ 1000 = 0.22 R := 32⋅ R a

[mm]

(3.2)[14] s := 0.15

[mm/rot] 12


Ra=3,2 [μm] - rugozitatea impusa Se ia raza la varful placutei R=0.4 mm

1.2.2 Unghiurile de atac principal χ şi secundar χ 1;

Valori mici ale unghiului χ (10...30 ) se aleg in condiţiile existenţei unui sistem tehnologic rigid. La prelucrările arborilor lungi şi subţiri şi la prelucrările cu mai multe scule se alege χ =80...900.

La finisare se urmareste obtinerea unei calitati sporite a suprafetei prin urmare unghiul alege cat mai mic χ =45.

La prelucrarea pieselor cu adaos uniform, fără şocuri, pentru materiale dure şi în scopul evacuării comode a aşchiilor se alege χ 1 = 0 ....5 0. La prelucrarea pieselor cu adaos neuniform, aşchiere cu întreruperi, condiţii grele de lucru şi evacuare comodă a aşchiilor se alege χ 1 = 20 ....300

Varianta A: Din STAS 1832 se alege o placuta patrata de forma S si rezulta: χ 1=180°-ε-=> χ =180°-90°-45°=45° La finisare χ =45° si χ 1=45° 1.2.3 Unghiurile de aşezare α şi degajare γ ;

13

χ

se va


Unghiul de degajare micşorează forţele de frecare care au loc între aşchie şi sculă şi ajută la ridicarea aşchiei. Unghiul de degajare se alege funcţie de deformarea materialului. La degroşare se aşează cuţitul în centru sau cu varful puţin peste centrul piesei (hy=(1/100...1/50)D, pentru îmbunătăţirea condiţiilor de aşchiere. Astfel, unghiul degajare creşte şi micşorează forţele de aşchiere, ceea ce se urmăreşte întotdeauna la degroşare. La finisare, cutitul se aşează in centrul sau sub axa piesei, rezultă unghiul γ scade, deci aşchiile vor fi mai mici, deci o netezire mai bună a suprafeţei prelucrate. Cu cât materialul de prelucrat are o capacitate de deformare mai mare, cu atât se alege valoarea unghiului γ mai mare, iar in cazul prelucrării materialelor fragile unghiul de degajare se alege mai mic, uneori adoptându-se chiar valori negative.

14


σr := 60 γ

[daN/mm^2]

opt=71.43*log(77.36/60)= 7.88 °

pag.48 [8]

Unghiul de asezare optim depinde de material si de adancimea de aschiere; α=12° la finisare [tab. 10.6,Picos] θ-unghiul de asezare constructiv al placutei θ>0 placuta pozitiva θ=0 placuta negativa θ=αopt+ γ opt=12°+7.88=19.88° Se alege γcalc =8° si αcalc=12° Din ISO 1832 se alege placuta de forma E => θ=20°

1.2.4 Unghiul de înclinare λ;

Dacă λ>0 aşchia merge spre stanga, nefiind pericol de înrăutăţire a suprafeţei prelucrate. Ca urmare, din acest punct de vedere, se impune la finisare λ>0. Dacă λ<0, majoritatea punctelor muchiei tăişului sunt aşezate deasupra poziţie centrului semifabricatului, rezulta unghiul de degajare γ va creşte. Daca unghiul λ<0 este negativ, luarea de contact şi pătrunderea încep intr-un punct al taişului diferit de varf, de unde rezultă că în acest caz vârful sculei este protejat. Ca urmare, se recomandă λ<0 la degroşare deoarece măreşte unghiul de degajare γ. Unghiul λ se alege 5° pentru a proteja varful taisului placutei . 1.3 Alegerea plăcutei aşchietoare şi a corpului cuţitului (ISO 1832)

15


Corpul cutitului:CSDEN2020H10

1.Sistemul de prindere al placutei pe corpul cutitului:C 2.Forma placutei: S 3.Valoarea unghiului de atac χ : D (χ=45°) 4.Valoarea unghiului de asezare: E (20°) 5.Sensul de aschiere N (neutral) 6.Inaltimea suportului: 20 [mm] 7.Latimea suportului: 20 [mm] 8.Lungimea suportului H (100 mm) 9.Dimensiunile placutei : 10 [mm] Codificarea placutei: SEGN10T304

1.Forma placutei: S (patrata) 2.Valoarea unghiului de asezare constructiv: E (20°) 3.Clasa de tolerante pentru dimensiunea placutelor: G 4.Tipul placutei: N 5.Lungimea taisului[mm]:10 6.Grosimea placutei[mm]: T03 S=3.97 7.Raza la varf: 04 -> 0.4 mm

1.4 Alegerea grupei de utilizare a plăcuţei

Grupa de utilizare se alege conform STAS 6374/80 in functie de materialul prelucrat si faza de prelucrare. Dupa prelucrarea otelului se alege placuta de tip M. M10-placuta tip finisare. 1.5 Stabilirea geometriei tehnologice

16


Pentru γ>0 se aleg semnele de sus Pentru γ<0 se aleg semnele de jos tg γ y = cos χ ⋅ tg γ sin χ ⋅ tg λ = ctg α y = cos χ ⋅ ctg α =

tg γ x = sin χ ⋅ tg γ ± cos χ ⋅ tg λ =

ctg α x = sin χ ⋅ ctg α =

Avem: tg γ y = cos χ ⋅ tg γ − sin χ ⋅ tg λ = 2.15 ctg α y = cos χ ⋅ ctg α = 16.67

tg γ x = sin χ ⋅ tg γ ± cos χ ⋅ tg λ = 0.16 ctg α x = sin χ ⋅ ctg α = 16.67

17


2. Stabilirea regimului de aschiere 2.1 Adancimea de aschiere

Din STAS 333/87 se alege un semifabricat laminat la cald cu diametrul semifabricatului de 45 mm cu urmatoarele abateri dimensionale: Abaterea superioar: +.3mm Abaterea inferioare: -0.9mm Alegem o adancime de aschire de 0.25 mm d1=45 [mm]

- diametrul initial al semifabricatului

d=40 [mm]

- diametrul final prelucrat

t=0,25 [mm]

- adancimea de aschiere

2.2 Avansul

La finisare: s=0.11 [mm/rot] tab.10.26 [7] Din gama de avansuri a a strungului SN320 se alege un avans longitudinal s=0,1[mm/rot]

Verificarea avansului din punct de vedere al corpului cutitului y1 s1 :=

3.33 ⋅h 2 b ⋅ = 40.858 x1 n1 C4⋅L1⋅t ⋅HB

 mm   rot 

Tab. 10.10 [7]

h=20 mm b=20 mm L1=1,5 * h= 30 mm -lungimea cutitului in consola t=0,25 mm - adancimea de aschiere HB=180 -duritatea Brinell C4=35,7 x1=1 y1=0,75 n1=0,35

tab. 10.15 [7] tab. 10.21 [7] tab. 10.21 [7] tab. 10.22 [7]

s1>s (0.1mm/rot)

18


Verficarea avansului din punct de vedere al rezistentei placutei s := K s ⋅ 8.3

c1.8 t 0.3⋅ 64

=2.516

[mm/rot]

tab.10.12 [7]

 0.71 = 1.00286 K S :=   sin(χ  ) tab.10.14 [7] c=3.97 ISO 1832 -grosimea placutei

s2>s (0.1 mm/rot)

Verificarea avansului din punct de vedere al R a s3 := CSR ⋅R a

e5

e6 ⋅R = 0.099

[mm/rot] CSR = 0.0909 e5=0.487 e6=0.528 Ra=3.2 [μm] –ruozitatea pentru finisare R=0.4 [mm] - raza la varf al placutei

tab 10.24 [7] tab 10.24 [7] tab 10.24 [7]

S3>s (0.1 mm/rot)

Verificarea avansului din punct de vedere al righiditatii piesei

19


 4.36 ⋅E⋅f adm ⋅d  d 3 s4 := ⋅  37.5 ⋅t x1⋅HBn1  L     [mm/rot]

1 y1

= 36.339

tab 10.23 [7]

=0.2mm sageata admisibila E=2,1 *104 daN/mm2 t=0.25 mm adancimea de aschiere C 4=35.7 f adm

tab.10.15 [7]

S4>s (0.1 mm/rot)

2.3 Viteza de aschiere

v :=

Cv ⋅K 1 ⋅K 2 ⋅K 3 ⋅K 4 ⋅K 5 ⋅K 6 ⋅K 7 ⋅K 8 ⋅K 9 n xv yv  HB    m T ⋅t ⋅s ⋅  200 n 

= 93.216

[m/min] tab.10.29 [7]

Cv=96.2 -coeficient de material Xv=0.25 Yv=0.33 n=1.75 T=90 min (durabilitatea placutei) m=0.125 (pt. Placuta M)

tab. 10.30 [7] tab. 10.30 [7] tab. 10.30 [7] pag. 361 [7] tab. 10.3 [7] tab. 10.29 [7] 20


K 1

:= 

ζ

q  = 0.968 20⋅30 tab 10.30 [7]

q=400 mm2 ζ=0.08

- aria sectiunii transversale a cozii

ρ 45   =1 K 2 :=

χ

tab.10.31 [7] ρ := 0.

K 3

:= 

a χ1

a=15

tab.10.32[7]

 0.09 = 0.906

–pentru placute din carburi

 R  :=

µ

K 4

2

= 0.725

K5=1 pentru placuta M10 K 6=1 K 7=1 pentru otel laminat la cald K 8=1 pentru otel laminat la cald K 9=1 pentru forma plana a fetei de degajare

tab.10.33 tab.10.32 pag.363 pag.363 pag.364

2.4 Turatia 21

[7] [7] [7] [7] [7]


D := d + 2 ⋅t = 40.5 ncalc :=

1000⋅v π

=

⋅D

972.835

rot mi

ncalc ≥ n n := 800

n = 76.655 vrecalc := v ⋅ ncalc

m mi

Din gama de turatii a strungului universal SN 320 s-a ales n=800 [rot/min]

2.5. Fortele de aschiere Factorul Kz tine seama de conditiile in care are loc procesul de aschiere si are valoarea A := t ⋅s = 0.025 h := s ⋅sin(45) = 0.071

γ=8 k γ := 1 − 0.01⋅Y = 0.92

kc11 := 175 pag. 616[13] mc := 0.2 .

pag. 616[13]

Fz := A ⋅kc11⋅h

− mc

⋅k γ = 77.578

da 22


Fx := 0.25⋅Fz Fy := 0.4⋅Fz

=

=

31.031

2.6 Puterea efectiva Fz⋅v = 1.205 Ne := 6000

PSN320

:=

5.5

da

19.395

da

kW

k

Ne ≤ PSN320

CONDITIE SATISFACUTA

3. Alegerea placutei din catalogul Seco 3.1 Alegerea grupei de aschiere a materialului: X5CrNi1810 Grupa de aschiere: 14 3.2 .Alegerea tipului placutei si a spargatorului de aschii: F2-> SCMT09T304 3.3 Calitatea placutei 3.4 Utilizarea ghidului de selectie Secolor

Structura straturilor: TiCN+Al2O3 +HfN

Grupa de Cod utilizare Placuta SECO Placuta carburi

SCMT09T304-F2 M10

SEGN12030

Compozitie

Viteza

TiCN+Al2O3+Hf N WC+TiC+Co+Ta C

260[m/min]

23

76.655[m/min]


3.5 Calcularea regimului de aschiere cu ajuorul calculatorului “Turning Secolor”

Material SMG9 Calitate TM2000 Unghiul de atac al sculei -6° Rupător de aşchii F2 Unghiul de atac 45.0° Raza la colţ 0.40mm Adâncimea de aşchiere 0.10mm Avansul 0.25mm/r Durata de viaţă a sculei dorită 10min Grosimea aşchiei 0.06mm Viteza de aşchiere 280m/min 4.Calcule de dimensionare si verificare a cutitului de strung 4.1Calculul sectiunii cozii cutitului

b

6 ⋅Fz⋅q2 + 6 ⋅Fx⋅q1 ⋅q2

:=

q1 ⋅σ a

mm

− 2 ⋅Fy

=

11.064

5.46 [4]

σa=9 daN/mm2 q1=h/b=1 q2=l/h=2 b<20 mm – conditie verificata

l-reprezinta lungimea de la varful cutitului la suportul portscula 4.2 Calculul sagetii maxime a cutitului

f :=

Fz⋅l

3

3 ⋅E⋅I [mm]

= 0.012 5.47 [4] 24


l=lungimea de la varf la suport Fadm-sageata admisibila Fadm=0.01...0.02 -pentru finisare 4

E := 2.1⋅10

daN 2

mm

I - momentul de inertie I = b*h^3/12=13333.33 [mm4] F < f adm - conditie indeplinita

Bibiografie

1. ABRUDAN, G. ş.a. Proiectarea sculelor aşchietoare. Îndrumar de proiectare. Lito I.P.Cluj-Napoca, 1982. 2. Borzan M., Curs PSA 3. Enache S. – Proiectarea sculelor aşchietoare, EDP, 1982 4. Hollanda D. – Aşchiere si scule aşchietoare, EDP, 1982 5. Lazarescu, I., Teoria aşchierii metalelor şi proiectarea sculelor, EDP, !964. 6. Minciu C. – Scule aşchietoare. Indrumar de proiectare, E.T., Bucureşti, 1995. 7. PICOŞ C, - Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanicã prin aşchiere, Vol1, Editura Universitas, Chişinãu, 1992. 8. Secară G. – Proiectarea sculelor aşchietoare, EDP, !978

25


9. VLASE A. – Regimuri de aşchiere. Adaosuri de prelucrare şi norme tehnice de timp. Editura Tehnicã, Bucureşti, 1983. 10. VLASE A. - Tehnologii de prelucrare pe strunguri. Editura Tehnicã, Bucureşti, 1989. 11. Scule aşchietoare. Standarde şi comentarii. Editura tehnică, Bucureşti, 1973. 12. SN 320 - Cartea maşinii 13. Catalog strunjire 2009 SECO HTTP://WWW.SECOTOOLS.COM/CORPWEB/SERVICE _SUPPORT/MACHINING _ NAVIGATOR /2009/RO/RO_TURNING _ CATALOG _2009_I NLAY _LR.PDF 14. Ghidul secolor HTTP://WWW.SECOTOOLS.COM/RO/GLOBAL/SERVICES--SUPPORT/TOOL-SELECTION-SUPPORT/SECOLOR SELECTION-GUIDE/ 15. Calculatorul pentru strunjire HTTP://WWW.SECOTOOLS.COM/RO/GLOBAL/SERVICES--SUPPORT/TOOL-SELECTION-SUPPORT/SECOLOR TURNING-CALCULATOR 1/

26

Proiectarea Sculelor Aschietoare

Recommend Documents