Download - Modul2_MUPA
M. MINESCU I. NAE
MODULUL II.
PRELUCRAREA PIESELORPE MAŞINI-UNELTE CLASICE
68
2. PRELUCRAREA PIESELOR PE MAŞINI-UNELTE CLASICE ...... 692.1. Acţionarea mecanică a maşinilor-unelte ................................... 69
2.1.1. Definirea şi clasificarea maşinilor-unelte ..................... 692.1.2. Simbolizarea maşinilor-unelte ...................................... 702.1.3. Exploatarea economică a MU ....................................... 722.1.4. Mecanisme de acţionare în trepte ................................. 74
2.2. Maşini-unelte pentru strunjit ..................................................... 872.2.1. Principiul de lucru ........................................................ 872.2.2. Principalele tipuri de cuţite de strung ........................... 882.2.3. Clasificarea strungurilor ............................................... 902.2.4. Strunguri normale ......................................................... 902.2.5. Strunguri frontale ......................................................... 1002.2.6. Strunguri carusel .......................................................... 1002.2.7. Strunguri cu mai multe cuţite ....................................... 1022.2.8. Strunguri revolver ......................................................... 1032.2.9. Strunguri automate ........................................................ 104
2.3. Maşini-unelte de găurit şi alezat ................................................ 1052.3.1. Principiul de lucru ......................................................... 1052.3.2. Utilajul folosit la găurire ............................................... 1052.3.3. Accesoriile maşinilor-unelte de găurit .......................... 1072.3.4. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de găurit ......... 1082.3.5. Maşini-unelte de alezat şi frezat .................................. 110
2.4. Maşini-unelte de frezat ............................................................. 1102.4.1. Principiul de lucru ........................................................ 1102.4.2. Principalele tipuri de freze ........................................... 1122.4.3. Utilajul folosit la frezare ............................................... 1142.4.4. Accesoriile maşinilor-unelte de frezat .......................... 1182.4.5. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de frezat
universale ..................................................................... 1192.5. Maşini-unelte de rectificat ........................................................ 121
2.5.1. Principiul de lucru ........................................................ 1212.5.2. Principalele tipuri de pietre de rectificat ..................... 1222.5.3. Utilajul folosit la rectificare ......................................... 1252.5.4. Accesoriile maşinilor-unelte de rectificat .................... 1282.5.5. Elementele regimului de aşchiere ................................. 1282.5.6. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de rectificat .... 129
2.6. Maşini-unelte de rabotat şi de mortezat ................................... 1332.6.1. Maşini-unelte de rabotat ............................................... 1332.6.2. Maşini-unelte de mortezat ............................................ 142
2.7. Maşini-unelte pentru prelucrări de netezire fină ....................... 1452.7.1. Strunjirea de înaltă precizie .......................................... 1452.7.2. Honuirea ....................................................................... 1462.7.3. Superfinisarea ............................................................... 1472.7.4. Lepuirea ....................................................................... 1492.7.5. Lustruirea ..................................................................... 150
Rezumat capitol ………….............................…...…… 150Teste de autoevaluare ………….............……............... 152
69
2. PRELUCRAREA PIESELORPE MAŞINI-UNELTE CLASICE
Obiective:
Acţionarea mecanică a maşinilor-unelte
Maşini-unelte pentru strunjit
Maşini-unelte de găurit şi alezat
Maşini-unelte de frezat
Maşini-unelte de rectificat
Maşini-unelte de rabotat şi de mortezat
Maşini-unelte pentru prelucrări de netezire fină
2.1. ACŢIONAREA MECANICĂA MAŞINILOR-UNELTE
2.1.1. Definirea şi clasificarea maşinilor-unelte
Maşina-unealtă (MU) este o maşină de lucru care permite generarea
suprafeţelor pieselor prin procesul de aşchiere în anumite condiţii de
productivitate, de precizie dimensională şi de calitate a suprafeţei generate.
Ca urmare a variaţiei formelor şi dimensiunilor pieselor utilizate în
construcţia de maşini, a materialelor utilizate la confecţionarea acestora, a
preciziei dimensionale şi a calităţii suprafeţelor prelucrate a apărut o diversitate
de maşini-unelte.
Clasificarea MU se face utilizând mai multe criterii (tabelul 2.1).
70
Tabelul 2.1. Clasificarea maşinilor-unelte
Nr.crt. Criteriul de clasificare Tipul maşinii-unelte
1. După tipul operaţiei MU de strunjitMU de frezatMU de rectificatMU de rabotatMU de mortezatMU de găuritMU de broşat
2. După calitateasuprafeţei prelucrate
MU de degroşatMU de finisatMU de mare fineţe
3. După mărimea MU MU greleMU mariMU mijlociiMU mici
4. După tipul producţieicăreia îi sunt destinate
MU universale (MU de strunjit, MU de găurit, MU defrezat, MU de rabotat, MU de mortezat, MU de
rectificat etc.)MU speciale (MU de filetate, MU de danturat, MU
pentru prelucrarea arborilor cotiţi etc.)MU specializate (MU agregat etc.)
5. După gradul deautomatizare
MU neautomateMU semiautomateMU automate
O altă abordare a clasificării maşinilor-unelte este prezentată în figura
2.1, avându-se în vedere un ansamblu de criterii.
2.1.2. Simbolizarea maşinilor-unelte
Simbolizarea MU cuprinde două grupe de semne:
- o grupă de litere formată din iniţialele denumirii MU;
- o grupă de cifre care indică parametri principali, dimensionali sau
funcţionali ai MU.
Uneori grupa de litere se completează cu alte iniţiale care evidenţiază
caracteristicile speciale ale MU. Simbolizarea principalelor tipuri de MU este
prezentată în tabelul 2.2.
71
MA
ŞIN
I-U
NEL
TE
Aut
omat
e
Com
bina
te
Mul
tiax
Pent
ru în
altă
pre
cizi
e
Prel
ucră
ri
neco
nven
-
ţiona
le
Electrochimice
Electroeroziune
Ultrasunete
Prel
ucră
ri
de m
are
fineţ
e
Superfinisare
Honuire
Încl
inat
e
Vibronetezire
Pent
ru
supr
afeţ
e
prof
ilate
MU de rectificat
MU de canelat
MU de filetat
MU de danturat
Pent
ru su
praf
eţe
plan
e
MU de broşat
Nor
mal
e
Ver
tical
e
Mon
oax
Pent
ru p
reci
zie
norm
ală
MU de rectificat
MU de frezat
MU de mortezat
MU de rabotat
Pent
ru
supr
afeţ
e
de ro
taţie
inte
rioar
e MU de broşat
Oriz
onta
le
MU de rectificat
MU de găurit
Pent
ru
supr
afeţ
e de
rota
ţie
exte
rioar
e
MU de broşat
MU de frezat
MU de rectificat
Strunguri
Fig. 2.1. Clasificarea maşinilor-unelte.
72
Tabelul 2.2. Simbolizarea MU
Nr.crt. Denumirea MU Simbol
literarSimbolcomplet Parametri exprimaţi cifric
1 Strung normal SN SN400x1000
D=400 mm - diametrul maxim cepoate fi prelucratL = 1 000 mm - lungimea maximăde prelucrat între vârfuri
SNA SNA 250 D = 250 mm; L = 500 mmSNA SNA 800 D = 800 mm; L = 2000…3000 mm
2 Strung carusel SC SC 14 D = 1400 mmSC SC 33 D = 3300 mm
3 Strung revolver SRV SRV-25 Strung revolver cu turelă şi axăverticală;D = 25 mm
SRO SRO-45 Strung revolver cu disc cu axăorizontală;D = 40 mm
4 Strunguriautomate monoaxrevolver
SARO SARO-16 D = 16 mm
5 MU de găurit cumasă
GC-M GC-M D = 6 mm - diametrul maxim degăurire în oţel
6 MU de găurit cucoloană
G G-16 D = 16 mm
7 MU de găurit cumontant
GM 5GM 5 arbori cap revolver, masă încoordonate
8 MU de alezat şifrezat
AF AF 85 D = 85 - diametrul arborelui pentrualezare
9 MU de frezatuniversală
FU FU 25x100 Suprafaţa utilă a meseil = 250 mm; L = 1 000 mm
10 MU de rabotat cucap mobil
S S 700 L = 700 mm - lungimea maximă derabotat
11 MU de rectificatrotund exterior
RE RE 100 D = 100 mm - diametrul maxim derectificat
2.1.3. Exploatarea economică a MU
Pentru realizarea procesului de aşchiere MU trebuie să includă în
cinematica sa mecanisme care să satisfacă cerinţele tehnologice. Mecanismele
de acţionare trebuie astfel realizate încât să permită obţinerea vitezelor de
aşchiere şi de avans într-o gamă largă de valori. Acest lucru este necesar
pentru ca în anumite condiţii date să se lucreze cu un regim optim de aşchiere.
73
Posibilitatea de adaptare a MU la marea diversitate de cazuri întâlnite în
practică constituie criteriul principal de apreciere a capacităţii ei de exploatare
economică. De exemplu, la prelucrarea unui arbore cu k trepte, pentru a păstra
aceeaşi viteză de aşchiere vec, MU trebuie să dispună de atâtea turaţii câte
diametre sunt, deoarece:
1000nd
...1000
nd1000
ndv kk2211ec
(2.1)
în care: vec reprezintă viteza economică de aşchiere; dk - diametrul de
prelucrare; nk - turaţia arborelui principal al MU (turaţia piesei).
Pentru o exploatare economică 100%, soluţia ideală ar fi ca mişcările să
poată lua toate valorile între zero şi infinit, lucru practic irealizabil.
La MU existente, valorile vitezelor de aşchiere şi avansurilor variază în
trepte sau continuu, între două limite. Capacitatea de exploatare a
maşinilor-unelte depinde de valorile limită, la variaţia continuă a mişcărilor,
respectiv de fiecare valoare în parte şi de intervalele dintre ele, la variaţia în
trepte a acestora.
Pentru a se prelucra economic semifabricate confecţionate din diverse
materiale şi având dimensiuni diferite, cuprinse între două limite (dmin,… dmax,
Lmin … Lmax) trebuie realizate viteze de aşchiere într-un domeniu de lucru
(vmin, vmax), cărora îi corespund turaţiile limită (nmin, nmax).
Pentru cazul mişcării principale de rotaţie se obţin:
min
maxmax
max
minmin d
v1000n;
dv1000
n
. (2.2)
Se pot determina astfel mărimile:
min
maxn n
nR , (2.3)
min
maxv v
vR , (2.4)
min
maxd d
dR , (2.5)
dvn RRR , (2.6)
74
în care: Rn reprezintă raportul de reglare a turaţiilor; Rv - raportul de reglare a
vitezelor; Rd - raportul de reglare a diametrelor.
2.1.4. Mecanisme de acţionare în trepte
A. Elemente cinematice şi rapoarte de transmitere
Mecanismele de acţionare în trepte sunt formate din elemente
cinematice asamblate în lanţuri cinematice.
Lanţul cinematic conţine, în mod obişnuit, o sursă de acţionare (motorul),
care asigură una sau două turaţii, din care se obţin toate celelalte valori. La aceste
mecanisme, un element poate face parte din mai multe lanţuri cinematice.
Un lanţ cinematic se caracterizează prin raportul de transmitere total,
dat de produsul rapoartelor de transmitere parţiale ale elementelor (cuplele
cinematice) care îl compun.
Raportul de transmitere i reprezintă raportul dintre variaţia mărimii de
ieşire şi variaţia mărimii de intrare. La cuplele cinematice, raportul de transmitere
este dat de raportul dintre turaţia elementului condus şi turaţia elementului
conducător. Clasificarea rapoartelor de trasmitere este prezentată în figura 2.2
Fig. 2.2. Clasificarea rapoartelor de transmitere.
Raportul de transmitere parţial reprezintă legătura de mişcare între
două elemente alăturate (o cuplă cinematică) din cadrul lanţului cinematic; se
notează ijk (j reprezintă simbolul-numărul arborelui conducător, iar k este
ordinea raportului de transmitere dintre cei doi arbori). În tabelul 2.3 se
prezintă schemele mecanismelor de transmitere a mişcării cu o singură treaptă.
Raport detransmitere
Dupămărime
După legăturade mişcare
Raport de transmitereparţial
Raport de transmiteretotal
Raport de transmitere demultiplicare
Raport de transmitere dedemultiplicare
Raport de transmitere de egalătransmitere
75
Raportul de transmitere total reprezintă legătura de mişcare dintre
elementul final şi cel iniţial al unui lanţ cinematic; se notează ij, j indicând
locul raportului în şirul final de rapoarte (fig. 2.3).
Tabelul 2.3. Mecanisme de transmitere a mişcării cu o singură treaptă
76
Notaţiile utilizate în tabelul 2.3 au următoarele semnificaţii:
xe - mărimea de ieşire; xi - mărimea de intrare; z1, z2 - numărul de dinţi ai roţilor
dinţate; 1, 2 - viteza unghiulară; n1, n2 - turaţia; p - pasul; m - modulul;
A - suprafaţa; Q - debitul; v1, v2 - viteza; h - înălţimea camei; r1=d1/2; r2=d2/2.
Fig. 2.3. Lanţuri cinematice cu roţi dinţate.
Rapoartele de transmitere pot fi de multiplicare (i 1), de egală
transmitere (i = 1) şi de demultiplicare (i 1).
Inversul raportului de transmitere se numeşte coeficient de transmitere.
Rapoartele de transmitere exprimă legături de mişcare ale căror valori
sunt normalizate după criteriile turaţiilor.
B. Etajarea şi standardizarea turaţiilor
Etajarea treptelor de turaţii se face după serii geometrice. Pentru o serie
geometrică cu raţia şi cu z trepte se pot scrie relaţiile:
1zmin
max1z1
z
max1z
11zz1k
1lkk
212312min1
nn
nn
nnnn;nnn
...nnn;nn;nn
. (2.7)
În construcţia de maşini-unelte se utilizează numai anumite serii
geometrice având raţiile standardizate şi care îndeplinesc simultan condiţiile:
1E 10 , (2.8, a)
77
2E 2 , (2.8, b)
21 EE 210 , (2.8, c)
unde E1 şi E2 sunt numere standardizate.
Raţia trebuie să îndeplinească concomitent condiţia impusă de relaţia
(2.8, a) - adică seria geometrică în care se încadrează turaţiile maşinilor-unelte
să fie o serie standardizată de numere utilizate în tehnică - şi cea dată de relaţia
(2.8, b) - adică turaţiile motoarelor asincrone de acţionare a maşinilor-unelte să
fie cuprinse în serie standardizată - rezultând relaţia (2.8, c).
În acest mod au fost stabilite raţiile prezentate în tabelul 2.4.
Raţia maximă s-a limitat la valoarea 2, deoarece căderile procentuale de
viteză v, între două turaţii consecutive, depăşind 50% conduc la o exploatare
neeconomică a maşinii-unelte:
10011100n
n1100
vvv
vj
1j
j
1jj
% (2.9)
Tabelul 2.4. Valorile raţiilor normalizate
ISO 2E 2 1E 10Notaţia
ISOv
(%) ISO 2E 2 1E 10Notaţia
ISOv
(%)- 12 2 40 10 - 5 1,6 5,1 2 5 10
420R 40
1,12 6 2 20 10 20R 10 - 2,1 2 4 10 - 451,25 3 2 10 10 2
20R 20 2 1 2 620
10 620R 50
1,4 2 2 320
10 320R 30
C. Mecanisme de acţionare cu doi sau cu mai mulţi arbori
Mecanismele de acţionare în trepte, folosite la construcţia
maşinilor-unelte, pot avea doi sau mai mulţi arbori, între care se realizează mai
multe rapoarte de transmitere.
În tabelul 2.5 sunt prezentate câteva tipuri, mai des întâlnite la MU, de
mecanisme de acţionare în trepte.
78
Tabelul 2.5. Mecanisme mecanice de acţionare în trepte
Nr.crt.
Denumireamecanismului Descriere, caracteristici
1 2 31. Mecanism cu con
etajat (în trepte)Mecanismul se utilizează pentru transmiterea mişcării întredoi arbori prin intermediul unei curele (C). Se pot obţine unnumăr de turaţii la arborele condus (etajate după o seriegeometrică) egal cu cel al treptelor conurilor:
'jd
jdj1iInj1iIIjn
Mecanismul are o serie de dezavantaje: numărul mic detrepte de turaţii, timp mare pentru schimbarea treptei deturaţie, tensiune variabilă în curea, puteri relativ mici etc.,fapt pentru care nu este utilizat decât la unele MU pentrufinisat (strunguri, MU de rectificat) ca transmisii finale.
2. Mecanism curoată basculantă(cutie Norton)
Acest mecanism permite realizarea unui număr mai mare deturaţii la arborele condus II, într-un gabarit relativ redus. Estecompus dintr-un număr de roţi fixe (1,2,…,6) plasate pearborele conducător I şi o roată baladoare Zb, care împreunăcu roata basculantă Ze sunt montate într-o ramă şi cu ajutorulmanetei m pot fi deplasate axial pe arborele II până când Zeangrenează pe rând cu roţile fixe Zj (j = 1,2,…,k) plasate pearborele conducător.
Turaţia la arborele condus va fi:
)k,...,2,1j(Inj1iInbZjZ
InbZeZ
eZjZ
IIjn
Mecanismul nu poate transmite puteri mari datorită rigidităţiireduse şi tendinţei de decuplare, fapt pentru care s-a utilizatla cutiile de avansuri şi filetare în special la strunguri.
79
Tabelul 2.5. (continuare)
1 2 33. Mecanism cu
roţi cuplabileMecanismul este alcătuit dintr-un număr de roţi dinţate fixemontate pe arborele conducător I, care angrenează permanent curoţile dinţate libere de pe arborele condus II. Legăturile demişcare între cei doi arbori se realizează solidarizând de arboreleII (cu ajutorul cuplajelor C1, C2) roata dinţată corespunzătoareturaţiei de lucru. Turaţia la arborele condus se determină curelaţia:
)k,...,2,1j(Inj1iInIIjZIjZ
IIjn
Avantaje: permite schimbarea rapidă a turaţiilor, transmite puterimari etc.Dezavantaje: randament redus, număr redus de turaţii finale etc.
4. Mecanismbalador simplu
Mecanismul prezintă o construcţie care permite cuplarea perând a perechilor de roţi, în funcţie de raportul de transmiteredorit.
Pe unul din arbori roţile sunt fixe iar pe celălalt formează unbloc (grup) balador, care se poate deplasa axial pe caneluri,arbore poligonal etc. Turaţiile la arborele condus sunt:
)k,...,2,1j(Inj1iInIIjZIjZ
IIjn
În practică se utilizează pe scară largă datorită avantajelor pecare le prezintă: transmit puteri mari cu randament bun, se potmonta în cascadă formând mecanism cu mai mulţi arbori, cucomenzi uşoare etc.
80
Tabelul 2.5. (continuare)
1 2 35. Mecanisme cu
roţi baladoareconexate încascadă
Aceste mecanisme sunt cele mai utilizate la acţionarea MU,fiind compuse dintr-o serie de mecanisme baladoare simple, lacare mişcarea trece în cascadă de la un grup la altul.
Numărul de turaţii finale este egal cu produsul numărului detrepte al grupurilor baladoare componente. Pentru mecanismulprezentat se obţin la arborele condus şase turaţii: 6 = 2 x 3,relaţie denumită ecuaţie structurală. Numărul arborilor este egalcu numărul factorilor ecuaţiei structurale plus unu. Acestemecanisme prezintă următoarele avantaje: gabarit redus,transmit puteri mari, manevrare uşoară, număr minim de arborişi roţi dinţate etc.
D. Mecanisme mecanice pentru inversarea sensului de mişcare
Mişcările MU, în marea majoritate a cazurilor, trebuie să fie reversibile.
Schimbarea sensului de mişcare se realizează cu mecanisme numite reversibile,
bazate pe principii mecanice, electrice sau hidraulice. Alegerea sistemului de
inversare se face ţinând seama de frecvenţa inversărilor, de durata lor, de
precizia poziţiei de inversare, de pierdere minimă de energie la inversare etc.
În general se utilizează inversoare mecanice cu roţi dinţate (fig. 2.4).
Inversoarele mecanice prezintă următoarele avantaje: transmit puteri mari,
construcţie simplă, rigiditate ridicată, inversare rapidă etc. dar au şi
dezavantajul că nu pot realiza o schimbare a sensului de mişcare cu o frecvenţă
prea mare.
81
Fig. 2.4. Inversoare mecanice cu roţi dinţate:a) cu arbore intermediar I (sens invers pentru Z3-Z4 şi acelaşi sens pentru Z1-Z2-Z3); b) cu roţi de schimb (sens invers prin Z1-Z3 şi acelaşi sens prin Z1-Z2-
Z3); c) cu arbore intermediar I şi cuplaje C (sens invers pentru Z1-Z2 şi acelaşisens pentru Z3-Z4-Z5); d) cu transmisie prin lanţ şi cuplaj C (sens invers pentru
Z1-Z2 şi acelaşi sens pentru Z3-Z4 şi lanţ).
E. Mecanisme mecanice pentru realizarea mişcărilor rectilinii
Mişcările MU se pot efectua după traiectorii circulare (mişcări de
rotaţie) sau rectilinii (mişcări de translaţie). Există şi traiectorii complexe
(elice, evolventă etc.) dar acestea se obţin, în general, prin combinaţii de
mişcări circulare şi rectilinii.
Mişcările de rotaţie se obţin direct, deoarece, marea majoritate a
motoarelor de acţionare (în general motoare electrice) realizează această
mişcare în mod normal. Există şi motoare hidraulice cu piston sau motoare
electrice liniare care dau direct o mişcare rectilinie.
Pentru obţinerea mişcărilor rectilinii din cele de rotaţie sunt necesare
mecanisme care să realizeze această transformare.
În general, la MU, mişcarea rectilinie se obţine din cea de rotaţie
utilizând mecanisme mecanice pentru obţinerea mişcării rectilinii (tabelul 2.6).
82
Tabelul 2.6. Mecanisme mecanice pentru obţinerea mişcării rectilinii
Nr.crt.
Denumireamecanismului Descriere, caracteristici
1 2 31 Mecanism cu
roată dinţată şicremalieră
Se utilizează două variante constructive:
a - prin solidarizarea ansamblului mobil 3 de cremaliera 2,lagărele roţii dinţate 1 fiind fixe (mecanismul se utilizează larabotezele longitudinale pentru obţinerea mişcării principale).
b - prin solidarizarea ansamblului mobil 3 de lagărele roţii 1,cremaliera 2 fiind fixată la batiul MU 4 (mecanismul seutilizează la strungurile normale pentru avansul căruciorului).Componentă: 1-roată dinţată; 2-cremalieră; 3-ansamblulmobil; 4-batiu.Avantaje: construcţie simplă, transmite puteri mari fărăvibraţii, cursa de lucru mare etc.Dezavantaje: neuniformitatea vitezei mai ales la valori mici şila punctele de întoarcere, frecvenţă redusă la inversare,necesită sistem de inversare a mişcării etc.
2 Mecanism cuşurub
conducător şipiuliţă
Există trei variante de obţinere a mişcării rectilinii:
a - şurubul 1 se roteşte şi este blocat axial iar piuliţa 2 sedeplasează axial fiind blocată la rotire (de exemplu şurubulconducător al strungului normal);b - şurubul 1 se roteşte şi se deplasează axial, piuliţa 2 fiindcomplet blocată (de exemplu obţinerea avansului longitudinalla MU de frezat);c - şurubul 1 se deplasează axial şi este blocat la rotire iarpiuliţa 2 se roteşte şi este blocată axial.De regulă, elementul conducător se roteşte, iar cel condus(legat la ansamblul mobil al MU) execută mişcarea rectilinie.Mecanismul este utilizat, de regulă, pentru realizareamişcărilor de avans cu precizie foarte ridicată, la mecanismeleauxiliare de reglare etc.
3
3
83
Tabelul 2.6. (continuare)
1 2 33 Mecanism cu
şurub melc şicremalieră
Mecanismul este similar cu cel cu roată dinţată şi cremalieră şipoate realiza mişcările în aceleaşi moduri.
Componenţă: 1-şurub melc; 2-cremalieră. Mecanismul seutilizează mai rar pentru realizarea unor mişcări rectilinii delucru sau de avans, cu inversare rară.
4 Mecanism cuclichet şi şurubconducător
Mecanismul este utilizat la MU care necesită mişcăriintermitente cu o frecvenţă mare ca: avansul la MU de rabotatcu cap mobil, raboteze sau morteze, mişcare de divizare la MUde danturat, mişcări de comandă ale MU automate etc.
Componenţă: 1-roată de clichet cu dinţi de formă specială;2-clichet; 3-tijă oscilantă (acţionată mecanic sau hidraulic);4-şurub conducător; 5-piuliţa solidară cu elementul de lucru 6al MU.Aceste mecanisme transmit mişcarea într-un singur sens.
84
Tabelul 2.6. (continuare)
1 2 35 Mecanism cu
culisă oscilantăMecanismul este utilizat la MU de rabotat cu cap mobil(şeping) unde realizează mişcarea principală de aşchiererectilinie alternativă în plan orizontal.
Componenţă: 1-volant; 2-piatră de culisă fixată pe volant ladistanţa R; 3-pârghie dublă (culisă) oscilantă; 4-articulaţie;5-extremitatea culisei oscilante; 6-ansamblu mobil al MU;-unghiul corespunzător cursei active (de lucru); -unghiulcorespunzător cursei de mers în gol (de retragere);L-lungimea cursei elementului mobil (este în funcţie de R);e-excentricitatea mecanismului; n-rotaţia volantului;l-lungimea culisei oscilante.La o rotaţie completă a volantului 1 având piatra de culisă 2fixată pe volant la distanţa R, culisa 3 execută o oscilaţiecompletă în jurul articulaţiei 4 iar capătul 5 antreneazăansamblul mobil al MU, care parcurge un drum egal cu L înfiecare sens, L fiind în funcţie de R care este reglabil. Cursa delucru corespunde unghiului , iar cea de revenire (mers în gol)unghiului .Viteza de mers în gol este mai mare decât viteza de lucru, faptavantajos pentru exploatarea MU.
F. Mecanisme de acţionare mecanică cu variaţie continuă.
Mecanismele de acţionare în trepte nu permit o exploatare economică a MU,
inconvenient înlăturat de mecanismele cu variaţie continuă (fără trepte).
Utilizarea acestor mecanisme prezintă avantajul că permit schimbarea
regimului de lucru "din mers", reducând timpul auxiliar (productivitatea creşte
şi costul scade).
85
Mecanismele de acţionare cu variaţie continuă se utilizează în general
la realizarea cutiilor de viteză ale unor MU.
În funcţie de raportul dintre turaţia efectivă nef, realizată la arborele
condus şi cea teoretică nteor, aceste mecanisme pot fi cu pierdere de turaţie sau
cu alunecare (nef nteor) ori fără pierdere de turaţie (nef = nteor).
Mecanismele mecanice cu pierdere de turaţie sunt prezentate în
tabelul 2.7.
Tabelul 2.7. Mecanisme de acţionare mecanică cu variaţie continuă
Nr.crt.
Denumireamecanismului Descriere, caracteristici
1 2 31 Mecanism cu
roată plană şi rolădeplasabilă
Mecanismul realizează un raport de transmitere variabil înfuncţie de poziţia rolei 1 (care se poate deplasa în lungularborelui motor I) faţă de centrul roţii plane 2, montate pearborele condus II.
Mecanismul permite şi inversarea turaţiei la arborele II prindeplasarea rolei peste centrul roţii plane. Domeniul de reglareal turaţiei este Rn = 4…6.
2 Mecanism cudiscuri şi roată defricţiune
Mecanismul este compus din discurile 1 şi 2 (montate pearborii motor I şi II) între care se găseşte roata de fricţiune 3,care se poate deplasa în lungul arborelui III.
Turaţia arborelui condus II variază în funcţie de poziţia roţii defricţiune faţă de centrele celor două discuri (r1v şi r2v).Domeniul de reglare al turaţiei este Rn = 4.
86
Tabelul 2.7. (continuare)
1 2 33 Mecanism cu
disc conicMecanismul este compus dintr-un disc conic 1 fixat direct pearborele I al motorului electric şi o roată cilindrică frontală 2, fixatăpe arborele II.
Arcul 3 are rolul de a asigura contactul între cele două elemente detransmitere. Valoarea turaţiei la arborele II depinde de valorilerazelor r1v şi r2v şi se realizează un raport de reglare Rn = 4.Mecanismul se utilizează la MU de putere mijlocie (MU de găuritverticale).
4 Mecanism cudiscuri deformăspecială
Mecanismul este format din discurile motor 1 şi condus 2.Suprafaţa de lucru ale discurilor au o formă specială (tor). Roţile defricţiune 3 iau contact cu discurile prin deplasarea sincronizată aarborilor acestora, montaţi în dispozitivul de comandă.
Mecanismul are un domeniu de reglare relativ mare (Rn = 4…8) şipoate transmite puteri foarte mari (până la 25 kW). Mecanismul seutilizează la cutiile de viteză la MU grele (strunguri, freze etc.).
87
Tabelul 2.7. (continuare)
1 2 35 Mecanism cu
discuriconice dubleşi curea detransmitere
Mecanismul este compus din două perechi de discuri coniceidentice 1 montate pe arborii motor I şi condus II.
Discurile se pot deplasa axial sincronizat (în sensuri opuse). Întrecele patru discuri se aşează o curea de transmitere 2, care facecontact cu acestea pe suprafeţele laterale. Deoarece lăţimea şilungimea curelei sunt constante, razele r1v şi r2v vor fi determinatede distanţa dintre discuri. Mecanismul are raportul de reglare aturaţiilor Rn = 10 şi transmite puteri de până la (3…4) kW, fiindutilizat la MU ca strunguri revolver, MU de găurit etc.
2.2. MAŞINI-UNELTE PENTRU STRUNJIT
2.2.1. Principiul de lucru
Strungurile sunt MU destinate prelucrării prin aşchiere a suprafeţelor de
revoluţie, cilindrice, conice, plane, elicoidale şi profilate, exterioare şi
interioare. În acest scop se utilizează scule aşchietoare diverse: cuţite de strung,
burghie, alezoare, tarozi, filiere etc.
Generarea suprafeţelor pe strunguri (fig. 2.5) se realizează prin
compunerea unei mişcări de rotaţie, de turaţie n, denumită mişcarea principală
de aşchiere, executată pe piesa P, cu o mişcare secundară de translaţie
denumită mişcarea de avans, caracterizată prin avansul de lucru f, mişcare
executată de scula aşchietoare, S.
88
Mişcarea de avans poate fi executată în direcţie longitudinală (avans
longitudinal fl) transversală (avansul transversal ft) sau combinat (longitudinal
şi transversal).
Fig. 2.5. Principiul de lucru la strunjirea diferitelor suprafeţe:a) strunjire cilindrică exterioară; b)strunjire cilindrică interioară.
De asemenea, utilizând accesorii speciale sau strunguri cu cinematică
corespunzătoare se pot realiza şi alte mişcări de avans (înclinat, circular,
pendular etc.).
2.2.2. Principalele tipuri de cuţite de strung
La strunjirea pieselor în funcţie de caracterul prelucrării se utilizează o
diversitate de tipuri de cuţite de strung, diferite ca formă şi ca parametri geometrici.
Standardele prevăd principalele tipuri de cuţite (fără a fi limitative)
grupate şi clasificate după diverse criterii (tabelul 2.8).
Tabelul 2.8. Principalele tipuri de cuţite de strung
Nr.crt.
Criteriul Tipul de cuţit
1 2 31. După sensul avansului cuţit pe stânga – cu avansul de la stânga la
dreapta; cuţite pe dreapta – cu avans de la dreapta la
stânga.2. După forma capului şi
poziţia lui faţă de corp cuţit drept; cuţit încovoiat; cuţit cotit; cuţit cu cap îngust.
3. După preciziaprelucrării
cuţite pentru degroşare; cuţite pentru finisare; cuţite pentru strunjire fină.
89
Tabelul 2.8. (continuare)
1 2 34. După execuţie cuţite monobloc;
cuţite asamblate.5. După poziţia cuţitului
faţă de piesă cuţite radiale; cuţite tangenţiale.
6. După destinaţie cuţite universale (utilizate în mod normal); cuţite speciale (profilate).
7. După tipul prelucrării Cuţitele pot fi de diverse tipuri şi forme, cele maiutilizate fiind prezentate în figura 2.6.
Fig. 2.6. Principalele forme ale cuţitelor de strung şi prelucrările la care se utilizează:a) cuţite pentru strunjire exterioară; b) cuţite pentru strunjire interioară.
a
b
90
2.2.3. Clasificarea strungurilor
Maşinile-unelte pentru strunjit se pot clasifica după diverse criterii
precum : dimensiuni, precizia prelucrării, destinaţie, construcţie, numărul
sculelor aşchietoare utilizate, poziţia arborelui principal, numărul de arbori
principali, gradul de automatizate etc.
În general, este utilizată o clasificare care ţine seama simultan de mai
multe criterii (construcţie, destinaţie, gradul de automatizare etc.) conform
căreia strungurile pot fi: normale (SN), frontale (SF), carusel (SC), cu mai
multe cuţite (SMC), revolver (SR) şi automate (SA).
2.2.4. Strunguri normale
A. Utilizare şi clasificare
Strungurile normale sunt caracterizate prin poziţia orizontală a arborelui
principal, care execută mişcarea principală de rotaţie, prin avansul longitudinal
(sau transversal) continuu şi în special prin universalitatea prelucrărilor pe care
le poate realiza.
Prelucrările care se execută pe strungurile normale sunt: strunjiri
cilindrice şi conice (exterioare şi interioare), plane (frontale), profilate, de
filetare, prelucrări de găurire, lărgire, adâncire sau alezare, iar cu unele
dispozitive speciale chiar şi prelucrări prin frezare sau rectificare.
Strungurile normale se fabrică într-o gamă foarte largă de
tipodimensiuni pentru a fi prelucrate semifabricate cu diametre şi lungimi
variind între limite mari precum şi cu grade de precizie a suprafeţelor diferite.
Clasificarea strungurilor normale este prezentată în tabelul 2.9.
91
Tabelul 2.9. Clasificarea strungurilor normale
Nr.crt. Criteriul Tipodimensiuni
1 După dimensiunilecaracteristice
(diametrul maxim destrunjit d şi distanţa
între centre L)
strunguri mici: d 250 mm şi L 450…600 mm; strunguri mijlocii: d 250…800 mm şi
L 500…5 000 mm; strunguri grele: d 800 mm şi L 12 000 mm.
2 După gradul deprecizie
strunguri de degroşare; strunguri de precizie normală; strunguri de precizie ridicată.
3 După turaţiile arboreluiprincipal
strunguri cu turaţii normale (n 2 500 rot/min); strunguri cu turaţii mari (n 4 000…5 000 rot/min).
4 După construcţiamecanismului de avans
strunguri de filetat (cele universale cu şurub conducător); strunguri de producţie (fără şurub conducător).
Schema de principiu şi principalele părţi componente ale unui strung
normal sunt prezentate în figura 2.7.
Fig. 2.7. Principalele părţi componente ale strungului normal:1–păpuşa fixă; 2-motor electric de acţionare; 3-cărucior; 4-dispozitiv de prindere şi fixare a
piesei; 5-păpuşa mobilă; 6-pat; 7-picior; 8-sanie longitudinală; 9-ghidajele patului;10-sanie transversală; 11-şurubul conducător al săniei transversale; 12-bara de avansuri;
13-şurubul conducător la căruciorului; 14-sanie port-cuţit; 15-cutia roţilor de schimb;16-cutia de avansuri şi filete;
I – mişcarea principală de rotaţie; II – mişcarea de avans longitudinal;III – mişcarea de avans transversal; IV – mişcarea de avans longitudinal
a săniei port-cuţit; V – mişcarea de reglare a păpuşii mobile.
Părţile componente principale ale strungului normal sunt: batiul, păpuşa fixă,
păpuşa mobilă, căruciorul, portcuţitul, dispozitivul de prindere şi fixare al piesei (4).
Batiul este format din picioarele (7) prin intermediul cărora se sprijină
pe fundaţie şi patul (6) care susţine celelalte subansambluri şi sisteme ale
strungului. La partea superioară patul are ghidaje plane, prismatice sau
92
combinate (9) deoarece se asigură o conducere mai precisă a saniei
longitudinale (8) şi a păpuşii mobile (5).
Păpuşa fixă (1) este o carcasă din fontă, asamblată pe patul strungului, în
interiorul sau fiind montat arborele principal şi cutia de viteze. Arborele principal
este găurit pentru a putea permite prelucrarea semifabricatelor tip bară.
Păpuşa mobilă (5) serveşte la susţinerea semifabricatelor lungi sau grele
la strunjirea între centre, precum şi la fixarea în pinolă a sculelor pentru
prelucrat alezaje (burghiu, alezor).
Căruciorul strungului (3) are rolul de a susţine scula aşchietoare şi de
a-i imprima mişcările de avans; se compune din:
- cutia căruciorului (3), care conţine angrenajele şi organele necesare
preluării şi transmiterii mişcărilor de avans şi filetare;
- sania longitudinală (8), care asigură deplasarea longitudinală a căruciorului
pe ghidajele exterioare ale patului;
- sania transversală (10), care realizează deplasarea transversală a cuţitului
prin intermediul unui mecanism şurub-piuliţă (11);
- sania port-cuţit (14) care serveşte la deplasarea manuală a cuţitului.
Mecanismul de avansuri şi filete cuprinde:
- cutia cu avansuri şi filete (16) care materializează valorile avansurilor şi
paşii filetelor normalizate, frecvent folosite;
- bara de avansuri (12), prin care se transmite mişcarea de avans la săniile
căruciorului;
- cutia roţilor de schimb (15) care serveşte la trecerea de la un tip de filet la altul.
Pentru realizarea mişcării de avans longitudinal în cazul operaţiei de filetare
se utilizează mişcarea transmisă prin intermediul şurubului conducător (13).
Motorul electric de acţionare (2) este de tip asincron trifazat şi
transmite mişcarea de rotaţie la cutia de viteze. Pentru deplasarea rapidă a
căruciorului, unele strunguri normale posedă un al doilea motor electric.
Instalaţia de răcire serveşte la transportul, captarea şi recuperarea
lichidului de răcire-ungere; se compune din: motor, pompă, baia de decantare,
conducte de legătură, robinete, filtre şi tava de colectare.
93
Instalaţia de iluminat local serveşte la iluminarea piesei în timpul
prelucrării.
Apărătoarea de protecţie, montată pe cărucior, are rolul de a proteja
operatorul în timpul operaţiei de aşchiere. Manetele de comandă şi butoanele
servesc la punerea în mişcare şi fixarea valorilor parametrilor regimului de
aşchiere utilizat.
B. Accesoriile strungului normal
Principalele accesorii ale strungurilor normale servesc la prinderea
semifabricatelor de forme şi dimensiuni diferite, precum şi pentru executarea
unor lucrări speciale.
Vârfurile de susţinere (fig. 2.8) sunt utilizate la prinderea
semifabricatelor lungi sau grele, cu ajutorul găurilor de centrare. Sunt
prevăzute cu o coadă conică (con Morse) ce se fixează în alezajul conic al
arborelui principal sau al pinolei păpuşii mobile.
Vârfurile de susţinere pot fi fixe sau rotative.
Fig. 2.8. Vârfuri de strung:a) vârf simplu (normal) pentru strunjire longitudinală; b) vârf cu degajare
pentru strunjire frontală; c) vârf cu bilă pentru strunjirea conică prindeplasarea transversală a păpuşii mobile; d) vârf invers pentru strunjirea
semifabricatelor de diametru mic.
Fig. 2.9. Universal cu trei bacuri:1–bac de prindere; 2-corpul universalului; 3-pinion conic acţionat cu o cheie pătrată.
94
Universalele cu strângere concentrică (fig. 2.9) sunt utilizate la
prinderea şi fixarea semifabricatelor rotunde, prin deplasarea radială
concomitentă a trei bacuri de strângere.
Platoul cu patru bacuri este destinat prinderii semifabricatelor de
diametre mari, grele şi cu o configuraţie complicată. Construcţia este
asemănătoare cu a universalului cu trei bacuri, cu deosebirea că prinderea
semifabricatului se realizează cu patru bacuri ce se pot deplasa independent
prin intermediul unor şuruburi de acţionare.
Flanşa şi inima de antrenare (fig. 2.10) au rolul de a transmite mişcarea
de rotaţie de la arborele principal la semifabricat în cazul prinderii acestuia
între vârfuri.
Lunetele fixe şi mobile servesc pentru susţinerea suplimentară a
semifabricatelor cu lungimi mari şi diametre mici (cu l/d 10), care se pot
deforma sub acţiunea greutăţii proprii şi mai ales sub acţiunea forţelor de
aşchiere. Lunetele pot fi fixe sau mobile.
Fig. 2.10. Fixarea arborilor între vârfuri şi antrenarea lor în mişcare de rotaţie:1-flanşă fixată prin înşurubare pe arborele principal; 2-vârf fixat prin presare în arbore;
3-antrenor fixat pe semifabricat; 4-semifabricat; 5-şurub de strângere; 6-bolţ de antrenare fixatpe flanşă; 7-piesă de protecţie; 8-vârf; 9-pinola păpuşii mobile; 10-canal de antrenare pentru
inimi încovoiate.
Luneta fixă (fig. 2.11, a) se montează pe ghidajele batiului, în timp ce
luneta mobilă (fig. 2.11, b) se montează pe căruciorul strungului şi se
deplasează împreună cu acesta în lungul semifabricatului, sprijinind piesa în
imediata apropiere a locului de aşchiere.
95
a b
Fig. 2.11. Lunete de strung:a) lunetă fixă; b) lunetă mobilă.
C. Prelucrări executate pe strungul normal
a) Strunjirea cilindrică exterioară se aplică în special la prelucrarea
arborilor netezi sau în trepte (fig. 2.12).
b) Strunjirea cilindrică interioară se aplică pieselor care au o gaură
realizată anterior, putându-se obţine diverse suprafeţe (fig. 2.13).
c) Strunjirea suprafeţelor frontale se execută cu avans transversal, prin
prinderea semifabricatului în consolă sau între vârfuri (fig. 2.14).
d) Strunjirea degajărilor, racordărilor şi retezarea se realizează
folosind cuţite cu cap îngust şi de forme potrivite scopului urmărit, cu avans
longitudinal, transversal sau combinat (fig. 2.15).
e) Strunjirea conică se poate realiza prin mai multe metode în funcţie de
lungimea piesei, mărimea conicităţii şi suprafaţa pe care se execută (fig. 2.16).
f) Strunjirea suprafeţelor profilate de diverse forme se poate executa
cu ajutorul cuţitelor profilate (fig. 2.17).
g) Strunjirea suprafeţelor excentrice se realizează prin rotirea
semifabricatului în jurul axei simetrice a fiecărei suprafeţe în parte (fig. 2.18).
96
Fig. 2.12. Strunjirea cilindrică exterioară:a) degroşare cu cuţit normal; b) degroşare cu cuţit cu cap încovoiat; c)
finisare cu cuţit ascuţit şi avans mic; d) finisare cu cuţit lat şi avans mare.
Fig. 2.13. Strunjirea interioară:a) degroşarea (sau finisarea) găurilor străpunse; b) degroşarea (finisarea)
găurilor înfundate; c) prelucrarea canalelor.
fl flfl
n n n
97
Fig. 2.14. Strunjirea frontală:a) cu cuţit pentru strunjire frontală; b) cu cuţit drept; c, d) cu prindere cu
vârful de centrare.
Fig. 2.15. Strunjirea degajărilor şi racordărilor:a) strunjirea degajărilor profilate; b) strunjirea racordărilor.
Fig. 2.16. Strunjirea conică:a) prin rotirea săniei port-cuţit (se prelucrează suprafeţele exterioare sau interioare
cu lungimea mai mică decât cursa saniei port-cuţit); 1-sanie port-cuţit; 2- placă rotitoare;3-semifabricat; 4-roată de manevră; -unghiul de înclinaţie al generatoarei conturului
semifabricatului;b) prin deplasarea transversală a vârfului păpuşii mobile (se aplică la prelucrarea pieselorlungi cu conicitate mică, 80); c) cu ajutorul unor cuţite late (se utilizează la prelucrarea
pieselor scurte l < 20…25 mm).
ft
n
98
Fig. 2.17. Strunjirea cu cuţit profilat.
Fig. 2.18. Strunjirea suprafeţelor excentrice:a) prin trasare cu centre multiple (I-I pentru suprafaţa 1 şi II-II pentru suprafaţa 2);
b) piese disc prinse în platou prin deplasarea independentă a bacurilor; c) piese disc prinse înuniversal (folosind un adaos); d) prinderea pe dornuri speciale.
h) Prelucrarea filetelor de diverse profile se realizează cu ajutorul
cuţitelor simple sau pieptene de filetat, realizând o legătură cinematică rigidă
între rotaţia arborelui principal şi deplasarea căruciorului (obţinută prin şurubul
conducător), exprimată prin relaţia:
2211 pnpnL sau 2112 // ppnni (2.10)
în care:
n1 şi n2 sunt turaţiile arborelui principal (semifabricatului), respectiv
şurubului conducător, în rot/min;
p1 şi p2 – paşii filetului de executat, respectiv şurubului conducător, în mm;
i – raportul de transmitere între arborele principal şi şurubul conducător.
99
Fig. 2.19. Schema filetării pe strungul normal:1-roţi de schimb; 2-şurub conducător; 3-piuliţa spintecată; 4-cărucior; 5-cuţit de filetat;
J-inversor; za, zb, zc, zd –roţi de schimb; CV-cutia de viteze; CAF-cutia de avansuri şi filete; p1-pasul filetului ce se execută; p2-pasul şurubului conducător; n1-turaţia piesei; n2-turaţiaşurubului conducător; L-lungimea filetului; f-avansul căruciorului; I, II, III, IV-arbori.
Legătura dintre arborele principal şi şurubul conducător se realizează
prin lanţul cinematic de filetare conform schemei din figura 2.19.
Fig. 2.20. Găurirea pe strungul normal:1-semifabricat; 2-dispozitiv de prindere şi fixare; 3-burghiu; 4-păpuşa mobilă; 5-pinola păpuşii
mobile; I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans.
i) Găurirea, lărgirea, adâncirea şi alezarea se execută, în general, prin
prinderea sculelor respective în pinola păpuşii mobile (fig. 2.20), având
mişcarea de avans, semifabricatul executând mişcarea de rotaţie.
f
100
2.2.5. Strunguri frontale
Strungurile frontale (SF) sunt destinate prelucrării pieselor de diametre
mari (1 000 … 4 000 mm) şi lungimi mici (piese tip disc) cum sunt: volanţi,
roţi pentru curele, roţile dinţate etc.
În funcţie de elementele caracteristice strungurile pot fi:
- cu batiu comun (fig. 2.21, a) pe care se montează păpuşa fixă şi căruciorul;
- cu batiuri separate (fig. 2.21, b) fiecare element – păpuşa fixă, respectiv
căruciorul – fiind montate pe câte un batiu.
a bFig. 2.21. Strunguri frontale:
a) cu batiu comun; b) cu batiu separat.
Cu toate că prezintă o construcţie simplă şi sunt ieftine, această
categorie de strunguri sunt utilizate din ce în ce mai puţin datorită următoarelor
dezavantaje: prinderea şi centrarea piesei în platou este greu de realizat;
solicitarea la încovoiere în consolă a arborelui principal conduce la uzarea
rapidă a lagărelor; precizia de prelucrare şi productivitatea reduse etc.
2.2.6. Strunguri carusel
A. Particularităţile strungurilor carusel
Strungurile carusel (SC) au arborele principal vertical şi ca urmare
platoul pentru fixarea pieselor este aşezat în plan orizontal. Această
particularitate, conferă SC în comparaţie cu SF, următoarele avantaje:
- fixarea pieselor în platou se face sigur şi rapid;
101
- arborele principal este solicitat la compresiune;
- se pot realiza strunguri cu platouri foarte mari;
- condiţii mai bune de supraveghere a procesului de prelucrare şi de
măsurare mai comodă a pieselor;
- rigiditatea ridicată conduce la o precizie de prelucrare ridicată;
- productivitatea mare datorită echipării cu 2…4 cărucioare.
Construcţiile actuale de SC permit prelucrarea semifabricatelor cu
diametre d (800…25 000) mm, înălţimi h (700…6 500) mm şi masa
m (1,3 … 220) t.
B. Principalele elemente componente ale SC
SC sunt utilizate eficient în fabricaţie de serie mică şi mijlocie, la
prelucrarea pieselor de dimensiuni mari şi foarte mari. Părţile principale ale
unui SC cu un montant şi traversă mobilă sunt prezentate în figura 2.22.
Strungul carusel cu doi montanţi şi cu traversă mobilă este prevăzut cu
două cărucioare verticale ceea ce conduce la creşterea productivităţii. De
asemenea, prin rigidizarea la partea superioară a celor doi montanţi cu o
traversă fixă se obţine creşterea preciziei de prelucrare.
C. Prelucrări executate pe SC
Pe strungurile carusel se pot executa, în mod obişnuit sau folosind
diverse dispozitive, prelucrări prin strunjire exterioară sau interioară, cilindrică,
conică, plană sau profilată, filetare, burghiere, adâncire, alezare etc. Utilizând
Fig. 2.22. SC cu un montant şi traversămobilă cu un cărucior:
1-batiu; 2-platou; 3-canale radiale; 4-montant;5-cărucior; 6- traversă mobilă; 7-căruciorultraversei mobile; 8-placă rotitoare; 9-sanie;
10-cap revolver port-scule;I-mişcarea principală de rotaţie (a arboreluiprincipal); II-avansul vertical al căruciorului
orizontal; III-avansul orizontal al sanieicăruciorului; IV-avansul orizontal al
căruciorului vertical;V-avansul vertical al saniei căruciorului
vertical; VI-deplasare de reglare a traverseimobile; VII-mişcarea de rotire a căruciorului
vertical.
102
diverse scule aşchietoare combinate, montate în capul revolver, se poate realiza
concentrarea fazelor de lucru, asigurând o productivitate ridicată.
În figura 2.23 se prezintă prelucrarea unui volant pe SC.
Precizia de prelucrare care se poate realiza pe SC se încadrează în
calităţile 8…11 ISO.
2.2.7. Strunguri cu mai multe cuţite (SMC)
SMC sunt MU speciale destinate prelucrărilor în producţia de serie a
pieselor, cum ar fi: arbori în trepte sau cotiţi, axe cu came, semifabricate pentru
blocuri de roţi dinţate etc. Aceste strunguri sunt echipate cu cel puţin două
cărucioare independente pe care se montează mai multe cuţite care aşchiază
simultan. În acest mod, se suprapun timpii de maşină pentru diverse prelucrări
obţinându-se o creştere a productivităţii muncii.
Aceste strunguri prezintă acelaşi principiu de lucru ca şi strungurile
normale, dar au o construcţie mai rigidă, sunt dotate cu motoare electrice de
putere mare şi cu mai multe cărucioare.
În marea majoritate a cazurilor, pe SMC se prelucrează piese de
revoluţie de diferite profile prin strunjire exterioară.
Precizia de prelucrare care se realizează pe SMC corespunde treptelor
de precizie 7…9 ISO.
Fig. 2.23. Prelucrarea unuivolant pe SC:
a) prima aşezare (cuprindere pe interior); b) a
doua aşezare (cuprindere pe exterior);
1 şi 4-cărucior vertical; 2 şi3-cărucior orizontal;
5-bacuri; 6-semifabricat;S1-strunjire cilindrică
interioară; S2, S3 –strunjirefrontală; S4-
strunjire cilindricăexterioară.
103
2.2.8. Strunguri revolver (SR)
Strungurile revolver sunt destinate prelucrării pieselor tip bară, precum
şi a semifabricatelor forjate, matriţate sau turnate de dimensiuni mici.
Caracteristica principală a SR o constituie prinderea sculelor aşchietoare într-
un cap revolver, care prezintă 6…18 poziţii, pentru prinderea şi fixarea unui
număr corespunzător de scule aşchietoare. Sculele aşchietoare se aduc succesiv
în poziţia de lucru prin rotirea intermitentă a capului revolver în jurul axei
proprii. Este de remarcat că se pot utiliza simultan mai multe scule aşchietoare
suprapunând fazele de prelucrare, astfel încât o piesă poate fi prelucrată dintr-o
singură aşezare. Productivitatea SR este de 3…4 ori mai mare decât a SN.
Clasificarea SR se poate realiza după diverse criterii.
După poziţia axei de rotaţie a capului revolver, există:
- strunguri revolver cu turelă cu axa verticală (SRV) – figura 2.24, a;
- strunguri revolver cu turelă cu axa orizontală (SRO) – figura 2.24, b.
Strungurile revolver cu turelă au o rigiditate mai mare decât cele cu disc deoarece
permit folosirea barelor de ghidare care leagă păpuşa fixă de turelă, formând un cadru.
Pe SR se execută operaţii de strunjire cilindrică exterioară şi interioară,
profilată, plană, găurire, lărgire, adâncire, alezare, filetare, retezare etc. Prin
utilizarea unor dispozitive speciale se pot executa şi strunjiri conice.
a b
Fig. 2.24. Tipuri de strunguri revolver:a) strung revolver cu turelă cu axă verticală: 1-batiul; 2-păpuşa fixă; 3-arborele principal;
4-cărucior; 5-turelă; 6-sanie transversală; 7-suport port-sculă; 8-cărucior; b) strung revolver cudisc cu axă orizontală: 1-batiu; 2-păpuşă fixă; 3-arbore principal; 4-cărucior; 5-disc;
6-dispozitiv de prindere şi fixare a sculei aşchietoare; 7-sanie longitudinală; 8-motor electric.
7
8
104
Precizia de prelucrare se încadrează în treptele de precizie 7…9 ISO
(iar pentru suprafeţe interioare se poate ajunge la 6…7 ISO).
La începutul prelucrării unui reper se întocmeşte un plan de operaţii
care are drept scop stabilirea succesiunii judicioase a fazelor de prelucrare
precum şi suprapunerea totală sau parţială a unora dintre ele. În continuare se
stabileşte ordinea montării sculelor aşchietoare şi momentul începerii şi
terminării fiecărei faze de prelucrare. Cu aceste date se trece la reglarea
corespunzătoare a MU.
2.2.9. Strunguri automate (SA)
Strungurile automate sunt MU la care, după reglare, întregul ciclu de
prelucrare a piesei (incluzând toate mişcările de lucru şi auxiliare) este executat
automat, fără intervenţia operatorului.
Aceste strunguri sunt destinate prelucrării pieselor în producţie de serie
mare sau de masă, având o productivitate mai mare decât SR.
SA se clasifică după diverse criterii.
a) După gradul de automatizare pot fi:
- strunguri automate, la care întregul ciclu de prelucrare, inclusiv aducerea şi
prinderea semifabricatului în poziţia de lucru se execută automat;
- strunguri semiautomate, la care întregul ciclu de prelucrare este
automatizat, cu excepţia prinderii semifabricatului şi desprinderii piesei
prelucrate.
b) După tipul semifabricatului utilizat pot fi strunguri care prelucrează
semifabricate sârmă în colaci, bare, din buncăr şi individuale.
c) După numărul arborilor principali pot fi: strunguri monoaxe şi
strunguri multiaxe.
d) După poziţia arborilor principali pot fi: orizontale sau verticale.
e) După destinaţie pot fi: universale şi speciale.
105
2.3. MAŞINI-UNELTE DE GĂURIT ŞI ALEZAT
2.3.1. Principiul de lucru
Prelucrarea suprafeţelor interioare se realizează în condiţii mult mai
grele decât prelucrarea suprafeţelor exterioare, deoarece sculele aşchietoare au
o rigiditate relativ scăzută, conducerea sculei aşchietoare se face dificil, modul
de lucru al sculei aşchietoare nu poate fi observat pentru a putea controla
prelucrarea, eliminarea aşchiilor şi a căldurii dezvoltate se face mai greu etc.
Prelucrarea găurilor (alezajelor) se poate realiza prin diverse procedee
în funcţie de caracteristicile, dimensiunile, precizia geometrică, materialul şi
forma piesei etc., în următoarea ordine: găurire, lărgire, adâncire, alezare.
Găurirea este operaţia de prelucrare prin aşchiere realizată cu ajutorul
unei scule aşchietoare numită burghiu (cu
diametrul maxim de 80 mm), în scopul realizării
unei găuri în material plin.
La găurire (fig. 2.25) se disting două
mişcări şi anume: mişcarea principală de rotaţie I
(n) şi mişcarea de avans II (f) în lungul axei
burghiului.
Aceste mişcări pot fi realizate ambele de
către burghiu, la prelucrări pe maşini de găurit sau una de semifabricat şi alta
de burghiu la prelucrarea pe strung sau alte maşini-unelte.
2.3.2. Utilajul folosit la găurire
Maşinile de găurit sunt destinate prelucrării găurilor în semifabricate,
cu ajutorul burghielor, precum şi prelucrării prin lărgire, adâncire, alezare,
filetare etc. a găurilor existente. Ele pot fi portabile sau fixe.
Cele portabile sunt destinate găurilor de diametre mici, în piese
metalice de dimensiuni mari sau pentru lucrări de confecţii şi întreţinere în
diverse domenii (mecanic, cazangerie, tâmplărie etc.). Aceste maşini sunt
Fig. 2.25. Găurire – principiulde lucru:
1-burghiu; 2-semifabricat.
106
acţionate electric, pneumatic sau manual. Maşinile de găurit fixe pot fi
verticale, radiale, multiax, orizontale, în coordonate.
În continuare va fi prezentată maşina de găurit verticală cu montant.
Maşinile de găurit cu montant (fig. 2.26) pot prelucra găuri cu diametre
maxime de 25…80 mm, la piese de greutăţi şi dimensiuni mijlocii şi mari.
Simbolizarea maşinilor de găurit se face astfel: un grup de litere care indică
tipul maşinii de găurit (G – maşină de găurit cu coloană sau montant,
GM – maşină de găurit cu montant, GR – maşină de găurit radială,
GCO – maşină de găurit cu coloană etc.), urmat de un grup de cifre care indică
diametrul maxim ce poate fi executat, astfel: G6; G10; G12,5; G16; G25; G40;
GCO20; GR70 etc.
Principalele elemente ale unei maşini de găurit cu montant sunt
prezentate în figura 2.26. principiul cinematic al acestor maşini de găurit este
prezentat în figura 2.27.
Fig. 2.26. Maşina de găurit verticală cumontant:
1-placa de bază; 2-motor electric principal;3-montant; 4-şurub vertical; 5- dispozitiv deblocare; 6-consolă; 7-masă; 8-cap de găurit;9-dispozitiv de blocare a capului de găurit;
10-mecanism de deplasare pe verticală; 11-cutiade viteze; 12-cutia de avansuri; 13-mecanismpentru avansul pinolei; 14-pinolă; 15-arborele
principal; 16-motor electric secundar.
Fig. 2.27. Cinematica maşinilor de găuritcu montant:
M-motor electric; CV-cutia de viteze;CA-cutia de avansuri; AP-arborele principal;
ZC1, ZC2-roţi dinţate conice; SV-şurub;PV-piuliţa; m1, m2-maneta de acţionare;
I-mişcarea principală de rotaţie; II-mişcareasecundară de avans; III-mişcarea de deplasarepe verticală a capului de găurit; IV-mişcarea
de deplasare pe verticală a consolei.
107
2.3.3. Accesoriile maşinilor-unelte de găurit
Accesoriile sunt utilizate la prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare, la
prelucrarea simultană a mai multor găuri şi la prinderea semifabricatului.
Prinderea sculelor în arborele principal se poate face fie direct (fig. 2.28, a), fie
prin intermediul reducţiilor (fig. 2.28, b) sau mandrinelor (fig. 2.28, c).
Reducţiile sunt bucşe conice de diferite dimensiuni, utilizate la
prinderea sculelor aşchietoare a căror coadă conică are diametrul mai mic decât
diametrul alezajului arborelui principal.
Mandrinele se folosesc la fixarea indirectă a sculelor aşchietoare în
arborele principal. Ele pot fi de diferite tipuri, aşa cum se prezintă în figura 2.29.
Fixarea semifabricatului pe masa maşinilor de găurit se face obişnuit cu
ajutorul menghinelor cu fălci paralele, a colţarelor şi al bridelor cu şurub. În
producţia de serie se utilizează dispozitivele speciale de prindere şi fixare care
asigură bazarea corectă a semifabricatului precum şi conducerea sculelor
aşchietoare (fig. 2.30).
Fig. 2.28. Sisteme de fixare aburghielor:
a) direct; b) prinintermediul unei reducţii; c)prin intermediul mandrinei.
108
Fig. 2.29. Mandrine:a) cu trei bacuri; 1-bac (falcă); 2-corpul mandrinei; 3-inel cu dantura
exterioară şi filet conic interior; b) cu manşon elastic; 1-manşon elastic; 2-piuliţă de strângere; 3-corpul mandrinei;
c) cu acţiune rapidă; 1-bucşă; 2-corpul mandrinei; 3-inel exterior; 4-bile (laridicarea inelului ies din locaşul bucşei, datorită forţelor centrifuge, care la
coborârea inelului intră în locaşurişi strâng).
Fig. 2.30. Sistem de prindere a semifabricatelor:a) în menghină; b) cu şurub şi placă de fixare; c) în prismă (şi fixare cu bride);
d) cu dispozitiv special.
2.3.4. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de găurita) Găurirea (burghierea) este procedeul prin care se execută găuri în material
plin (fig. 2.25).
a bc
109
b) Lărgirea este procedeul de aşchiere constând în mărirea diametrului
găurilor, obţinute în prealabil prin turnare, forjare, matriţare şi mai rar prin
găurire (fig. 2.31).
c) Adâncirea este operaţia de execuţie a unei găuri cilindrice sau conice, la
extremitatea unei găuri existente coaxială cu aceasta (fig. 2.32).
Fig. 2.31. Lărgirea. Fig. 2.32. Adâncirea:a) executarea unui locaş tronconic (ieşire);
1-scula aşchietoare (ieşirilor); 2-semifabricat;b) executarea unui locaş cilindric;
1-scula aşchietoare; 2- semifabricat; 3-. cep deghidare
d) Lamarea este operaţia de prelucrare prin aşchiere a suprafeţelor frontale ale găurilor
pentru a asigura perpendicularitatea suprafeţei frontale pe axa găurii (fig. 2.33).
Fig. 2.33. Lamarea:1-scula aşchietoare; 2-semifabricat.
Fig. 2.34. Alezarea:1-scula aşchietoare; 2-semifabricat.
e) Alezarea este procedeul de prelucrare prin aşchiere a găurilor la care se
prescrie o precizie dimensională şi o calitate superioare ale suprafeţei. În
general, alezarea este o operaţie de finisare a alezajelor finală (fig. 2.34).
f) Filetarea se execută cu ajutorul tarozilor.
110
2.3.5. Maşini-unelte de alezat şi frezat
Maşinile-unelte de alezat şi frezat prezintă un caracter universal
deoarece, pe lângă operaţiile specifice MU de găurit, pot executa şi operaţii de
strunjire şi de frezare. Aceste MU se utilizează pentru prelucrare, dintr-o
singură aşezare, a carcaselor, a blocurilor de motoare etc., în producţia
individuală şi de serie mică.
În figura 2.35 este reprezentată o MU de alezat şi frezat orizontală.
Fig. 2.35. Maşină-unealtă de alezat şi frezat orizontală:1-pat; 2-ghidaje; 3-masă; 4-sanie transversală; 5-sanie longitudinală; 6-montant principal;
7-ghidaje verticale; 8-cap de găurit; 9-platou; 10-sania platoului; 11-arbore principal;12-canal; 13-motor electric; 14-montant secundar; 15-sanie; 16-lagăr.
Pe MU de alezat se execută o gamă largă de prelucrări, dar cea mai
mare parte a timpului de exploatare (peste 70%) este folosit pentru strunjiri
interioare şi frezări.
2.4. MAŞINI-UNELTE DE FREZAT
2.4.1. Principiul de lucruFrezarea reprezintă procedeul de prelucrare prin aşchiere a materialelor
efectuat pe o maşină-unealtă denumită maşină de frezat, cu ajutorul unei scule
aşchietoare cu mai multe tăişuri (freză).
12
111
Procesul de aşchiere prin frezare este caracterizat prin faptul că
mişcarea principală de aşchiere este executată de freză, iar mişcările de avans
sunt executate de semifabricat (fig. 2.36), sau de sculă.
Fig. 2.36. Principiul frezării:a) frezarea cu freza disc; b) frezarea cu grup de freze;
1-scula aşchietoare; 2-semifabricat; -unghiul de contact; I-mişcarea principală de rotaţie(executată de scula aşchietoare); II-mişcarea de avans (executată de semifabricat);
III şi IV-mişcări de poziţionare sau pătrundere (pot fi executate de semifabricat sau de sculă).
În funcţie de sensul mişcării de avans, în raport cu sensul mişcării de
rotaţie a frezei, pot fi utilizate două metode de frezare: frezarea în sens contrar
sensului avansului (fig. 2.37, a) şi frezarea în acelaşi sens cu mişcarea de avans
(fig. 2.37, b). La frezarea în sens contrar avansului, secţiunea aşchiei creşte din
momentul contactului tăişului cu semifabricatul; această creştere treptată este
favorabilă din punct de vedere al solicitării sculei şi a organelor maşinii-unelte.
Fig. 2.37. Metode de frezare:a) frezarea în contra avansului; b) frezarea în sensul avansului;
n-turaţia frezei; f-avansul; F-forţa de aşchiere; FH – componenta orizontală a forţei de aşchiere;FV- componenta verticală a forţei de aşchiere.
II
112
Din punct de vedere al sistemului de forţe care se dezvoltă la contactul
dinte-semifabricat, forţa verticală FV tinde să smulgă semifabricatul de pe masa
maşinii, ceea ce constituie un inconvenient. Frezarea contra avansului se
recomandă la prelucrarea semifabricatelor turnate sau forjate, care au o crustă
dură, deoarece dintele frezei pătrunde în material sub crustă, reducându-se
astfel deteriorarea tăişului.
În cazul frezării în sensul avansului forţa pe dinte are o valoare maximă
în momentul intrării în aşchie şi apoi aceasta scade la valoarea zero, când
aşchia se desprinde. Această solicitare este defavorabilă dintelui frezei, dar
componenta verticală FV, fiind dirijată în jos, spre masa maşinii, îmbunătăţeşte
condiţiile de lucru. Prin aceasta se micşorează rugozitatea suprafeţei prelucrate,
metoda fiind utilizată la trecerile de finisare; această metodă de frezare necesită
o maşină-unealtă de construcţie mai robustă.
2.4.2. Principalele tipuri de freze
Frezele pot fi clasificate după diverse criterii.
a) După construcţia dinţilor, frezele se împart în: freze cu dinţi frezaţi
(fig. 2.38, a…g) şi freze cu dinţi detalonaţi (fig. 2.38, h, i, j). Dinţii detalonaţi
se utilizează la frezele profilate, inclusiv cele modul şi pentru filete, pentru a se
menţine profilul dintelui şi unghiul de aşezare şi după reascuţirea lor. La
aceste freze ascuţirea se face numai pe faţa de degajare. Toate celelalte freze se
execută cu dinţi frezaţi. Ascuţirea frezelor din această grupă se face în principal
pe faţa de aşezare.
b) După felul suprafeţei pe care sunt aşezaţi dinţii, frezele se clasifică în:
- freze cilindrice (fig. 2.38, a), la care dinţii sunt aşezaţi pe suprafaţa laterală
a unui cilindru;
- freze cilindro-frontale (fig. 2.38, b), la care dinţii sunt aşezaţi pe suprafaţa
cilindrică şi pe una din suprafeţele frontale; din această categorie fac parte
şi frezele deget (fig. 2.38, c) la care lungimea părţii de lucru este mult mai
mare decât diametrul frezei, precum şi frezele cu coadă cilindrică sau
conică pentru canelat;
113
Fig. 2.38. Principalele tipuri de freze:a) freză cilindrică; b) freză cilindro-frontală; c) freză deget; d) freză disc; e) freză unghiulară;f) freză cilindro-frontală (pentru canale în formă de T); g) freză unghiulară (pentru canale);
h) freză disc modul; i) freză melc modul; j) freză pentru filet.
- freze disc (fig. 2.38, d), la care dinţii sunt aşezaţi pe o suprafaţă cilindrică şi
eventual pe o porţiune mică a uneia sau a ambelor suprafeţe laterale ale
unui disc. Ele pot fi cu un tăiş, cu două sau cu trei tăişuri;
- freze unghiulare (fig. 2.38, g), la care dinţii sunt aşezaţi pe suprafaţa
laterală a unui trunchi de con;
114
- freze profilate (fig. 2.38, h, i, j), care pot fi împărţite în freze cu profil
oarecare, freze modul (fig. 2.38, h, i) şi freze pentru filet (fig. 2.38, j). Frezele
modul utilizate pentru prelucrarea roţilor dinţate se subclasifică în: freze disc
modul (fig. 2.38, h), freze deget modul şi freze melc modul (fig. 2.38, i);
c) După direcţia dinţilor se deosebesc: freze cu dinţi drepţi (fig. 2.38, b), freze
cu dinţi elicoidali (fig. 2.38, a, c) şi freze cu dinţi în direcţii diferite (fig. 2.38, d).
d) După forma suprafeţelor prelucrate se disting: freze pentru
prelucrarea suprafeţelor plane, pentru canale, pentru suprafeţe profilate, pentru
danturat, pentru filetat, pentru retezat.
e) După modul de fixare frezele se împart în: freze cu coadă cilindrică,
cu coadă conică şi freze cu alezaj.
f) După construcţie frezele se împart în: freze monobloc (fig. 2.38,
a…j) şi freze cu dinţii demontabili, care se construiesc pentru diametre mai
mari de 80 mm şi se mai numesc şi capete de frezat.
2.4.3. Utilajul folosit la frezare
Operaţia de prelucrare a metalelor prin aşchiere cu ajutorul frezelor se
realizează pe maşini-unelte de frezat. Metoda de frezare, felul sculei, forma şi
dimensiunile semifabricatului, precum şi caracterul producţiei, au determinat o
mare varietate de scheme constructive ale maşinilor de frezat. În funcţie de
aceste criterii se disting: maşini de frezat cu consolă, maşini de frezat fără
consolă şi maşini de frezat suprafeţe profilate (fig. 2.39).
Caracteristicile maşinilor de frezat se referă la: distanţa maximă şi
minimă dintre arborele principal şi masa de lucru, suprafaţa mesei, cursa de
lucru maximă (longitudinală, transversală, verticală), numărul treptelor de
turaţii la arborele principal, limitele treptelor de turaţii, numărul treptelor de
avansuri, limitele avansurilor, deplasarea rapidă a mesei, puterea motorului
electric principal, puterea motorului pentru avansuri etc.
Simbolizarea maşinilor-unelte de frezat se face printr-un grup de
litere - care reprezintă tipul maşinii-unelte: FV - maşină de frezat cu consolă
verticală; FO - maşină de frezat cu consolă orizontală, FU - maşină de frezat cu
consolă universală, FLP - maşină de frezat longitudinal cu portal (fără
115
consolă), FD - maşini de frezat roţi dinţate (maşini de frezat suprafeţe
profilate). Acest prim grup este urmat de un grup de cifre care indică
caracteristicile tehnice principale ale maşinii-unelte. De exemplu:
- FU 35 x 160 - maşină de frezat universală având dimensiunile mesei:
lăţimea l 135 mm şi lungimea L 1 600 mm;
Fig. 2.39. Clasificarea MU de frezat.
- FV 32 x 152 - maşină de frezat verticală cu l 325 mm şi L 1 525 mm;
- FLP 660 x 1000 - maşină de frezat cu portal cu l 660 mm şi L 1 000 mm;
- FD 500 - maşină de frezat roţi dinţate, diametrul maxim al roţii dinţate ce
poate fi prelucrată D = 500 mm.
În continuare vor fi prezentate principalele părţi componente precum şi
mişcările pe care le execută maşina de frezat FU 32 (fig. 2.40).
Maşina se compune din placa de bază 1 pe care este aşezat batiul 2. Pe
partea din faţă a batiului sunt prevăzute ghidajele verticale 3, în lungul cărora
se deplasează consola 4. Acţionarea pe verticală a consolei se realizează cu
ajutorul şurubului vertical 5 care constituie şi reazemul consolei. Consola este
Maşini-unelte de frezat
cu consolă fără consolă pentru suprafeţe profilate
Oriz
onta
le
Ver
tical
e
Uni
vers
ale
MU
de
frez
atpl
an
MU
de
frez
atlo
ngitu
dina
l (po
rtal)
MU
cu
mas
ă ro
tativ
ă
Pent
ru fi
lete
MU
de
dant
urat
MU
de
cane
lat
Prin
cop
iere
116
prevăzută la partea superioară cu ghidaje orizontale 6, pe care se deplasează
sania transversală 7, prin intermediul şurubului 8.
Fig. 2.40. Maşina-unealtă de frezat universală:1-placă de bază; 2-batiu; 3-ghidaje verticale; 4-consolă; 5-şurub vertical; 6-ghidaje orizontale;
7-sania transversală; 8-şurub transversal; 9-placa rotitoare; 10-masa; 11-şurub longitudinal;12-dorn cu inele distanţiere; 13-arborele principal; 14-lagăr; 15-braţ suport; 16-disc gradat;
17-manetă; 18-disc gradat pentru schimbarea avansului;I-mişcarea principală de rotaţie; II-mişcarea secundară de avans longitudinal; III-mişcarea
secundară de avans transversal; IV-mişcarea de deplasare pe verticală;V-mişcarea de rotire a plăcii rotitoare.
Pe sania transversală se montează o placă rotitoare 9, în care se poate
deplasa longitudinal masa 10, pe care se fixează semifabricatul. Deplasarea
mesei se realizează cu ajutorul şurubului longitudinal 11. Aşadar,
semifabricatul fixat pe masa 10 se poate deplasa pe trei direcţii perpendiculare
117
una pe cealaltă, având şi posibilitatea de rotire în jurul unei axe verticale; se
asigură astfel avansul piesei în direcţiile necesare; II - mişcarea de avans
longitudinal; III - mişcarea de avans transversal; IV - mişcarea de deplasare pe
verticală; V - mişcarea de rotire în jurul axei verticale.
Mişcarea principală de aşchiere I este executată de sculele S montate pe
dornul cu inele distanţiere 12. Dornul este antrenat la un capăt de arborele
principal 13, iar la celălalt capăt este susţinut de lagărul 14 montat în braţul
suport 15. Schimbarea vitezelor se face cu ajutorul discului gradat 16 al
selectorului de viteză şi cu maneta 17. În consola 4 se află cutia de avansuri,
schimbarea avansului realizându-se cu discul gradat 18. Maşina-unealtă este
prevăzută cu rezervorul de ulei al cutiei de viteze şi cu instalaţia de
răcire-ungere. Pentru creşterea posibilităţilor de prelucrare maşina este dotată şi
cu un cap de frezat vertical.
Fig. 2.41. Maşină-unealtă de frezat universală - schema cinematică:M1-motor electric pentru acţionarea cutiei de viteze (CV); M2-motor electric pentru acţionarea
cutiei de avansuri (CA); AP-arborele principal; S-scula aşchietoare; SL-şurub longitudinal;ST-şurub transversal; SV-şurub vertical; Ui-j-rapoarte de transmitere; I-mişcarea principală derotaţie (caracterizată prin turaţia ns); II-mişcarea de avans longitudinal; III-mişcarea de avans
transversal; IV-mişcarea de deplasare pe verticală; nm1, nm2-turaţiile motorelor de acţionare M1,respectiv M2.
118
Principiul cinematic al maşinii de frezat universale este prezentat în
figura 2.41.
Caracteristica de bază a maşinilor de frezat cu consola este lăţimea
suprafeţei de lucru a mesei; valorile standardizate ale acestei caracteristici
pentru maşinile de frezat produse în ţara noastră sunt de 250, 320 şi 360 mm.
2.4.4. Accesoriile maşinilor-unelte de frezat
Accesoriile utilizate au drept scop prinderea şi fixarea sculei
aşchietoare, a semifabricatului şi extinderea posibilităţilor de prelucrare a
maşinilor-unelte de frezat.
a) Prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare se realizează direct în arborele
principal al maşinii, pe dornuri speciale sau în mandrine.
b) Prinderea şi fixarea semifabricatului se poate executa cu menghine, cu
şuruburi cu cap în T, bride şi prisme sau cu dispozitive speciale de prindere.
c) Pentru extinderea posibilităţilor de prelucrare a maşinilor de frezat, acestea
pot fi echipate cu dispozitive speciale: cap divizor, masa rotativă, cap de
frezat universal, cap de frezat vertical, cap de mortezat.
În continuare se va prezenta capul divizor, deoarece este cel mai utilizat
dispozitiv. Pentru maşinile de frezat universale, utilitatea capului divizor constă în
fixarea pieselor şi divizarea periferiei cilindrice sau conice a acestora într-un
număr de părţi, în general, egale. Operaţiile executate frecvent pe maşinile de
frezat cu ajutorul capului divizor sunt: frezarea danturii roţilor dinţate, frezarea
canalelor elicoidale la diferite piese şi scule aşchietoare (burghie, freze elicoidale,
adâncitoare, alezoare, tarozi etc.), frezarea canelurilor la arborii canelaţi.
După construcţia lor, capetele divizoare pot fi mecanice sau optice.
Cele mai des folosite sunt capetele divizoare mecanice, care au o construcţie
mai simplă decât cele optice. Principalele părţi componente ale capului divizor
universal CDU 125 sunt exemplificate în figura 2.42.
119
Fig.2.42. Capul divizor CDU 125:1-suportul de bază; 2-discul cu scară gradată; 3-dispozitivul de prindere a piesei;
4-manivelă; 5-disc divizor cu găuri; 6-lira roţilor de schimb.
După construcţia lor, capetele divizoare pot fi mecanice sau optice.
Cele mai des folosite sunt capetele divizoare mecanice, care au o construcţie
mai simplă decât cele optice. Principalele părţi componente ale capului divizor
universal CDU 125 sunt exemplificate în figura 2.42.
2.4.5. Prelucrări executate pe maşinile-uneltede frezat universale
Tipurile de prelucrări reprezentative efectuate pe maşinile de frezat
universale sunt prezentate în figura 2.43.
a) Frezarea suprafeţelor plane orizontale se poate efectua cu ajutorul frezelor
cilindrice (fig. 2.43, a) sau cu capete de frezat (fig. 2.43, b) în cazul
utilizării capului de frezat vertical.
b) Frezarea suprafeţelor plane verticale se poate executa cu freze frontale
(fig. 2.43, c) şi cu freze cilindro-frontale (fig. 2.43, d) lucrând atât cu partea
cilindrică cât şi cu cea frontală (această metodă este mai rar utilizată).
c) Frezarea suprafeţelor plane înclinate se poate realiza cu ajutorul frezelor
unghiulare (fig. 2.43, e) sau cu freze frontale (înclinând semifabricatul -
fig. 2.43, f, sau înclinând capul de frezat - fig. 2.43, g).
120
d) Frezarea suprafeţelor profilate se execută cu freze profilate dintr-o bucată
(fig. 2.43, h şi i) pentru suprafeţe mici şi cu freze combinate (fig. 2.43, j)
pentru suprafeţe de dimensiuni mai mari.
Fig. 2.43. Tipurile de prelucrări executate pe maşinile-unelte de frezat universale:a, b) frezarea suprafeţelor plane orizontale; c, d) frezarea suprafeţelor plane verticale; e, f, g) frezareasuprafeţelor plane înclinate; h, i, j) frezarea suprafeţelor profilate; k, l, m, n, o, p) frezarea suprafeţelor
canalelor; I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans longitudinal; III-mişcarea de avanstransversal; IV-mişcarea de deplasare pe verticală.
121
e) Frezarea canalelor cu secţiune în coadă de rândunică (fig. 2.43, k),
triunghiulară (fig. 2.43, l), dreptunghiulară (fig. 2.43, m, n, o, p), se execută
cu freze corespunzătoare (unghiulare, de canale) fixate în arborele principal
sau utilizând capul vertical de frezat.
Pe maşinile de frezat universale în afară de prelucrările prezentate se mai
pot executa (utilizând accesorii şi dispozitive speciale) prelucrări speciale ca:
frezarea roţilor dinţate, frezarea canalelor elicoidale, frezarea profilurilor etc.
2.5. MAŞINI-UNELTE DE RECTIFICAT
2.5.1. Principiul de lucru
Rectificarea este operaţia de prelucrare prin aşchiere care asigură o
înaltă precizie dimensională şi de formă, precum şi o calitate superioară
(rugozitate mică) a suprafeţelor prelucrate. În majoritatea cazurilor rectificarea
este operaţia de execuţie finală a piesei, fiind aplicată la prelucrarea
materialelor cu duritate mare sau durificate prin tratamente termice şi
termochimice. Operaţia se execută cu o sculă aşchietoare denumită piatră de
rectificat sau disc abraziv, constituită din granule abrazive, legate printr-un
liant. Granulele abrazive sunt sfărâmături de materiale dure cristaline, care prin
muchiile şi vârfurile ascuţite prezintă proprietăţi aşchietoare.
Principial, modul de lucru al pietrei de rectificat este asemănător cu cel
al frezei, cu deosebirea că muchiile tăietoare sunt repartizate arbitrar, aşchiind
cu unghiuri de degajare diferite (fig. 2.44).
Fig. 2.44. Principiul rectificării:1-piatră de rectificat; 2-semifabricat; 3-liant; 4-granula abrazivă;
ap-adâncimea de aşchiere; -unghiul de degajare.
122
Geometria arbitrară a granulei abrazive, cu unghiuri de degajare care nu
sunt optime, face ca procesul de aşchiere să se realizeze cu un consum mare de
putere pe unitatea de masă de metal aşchiat, cu degajarea unei mari cantităţi de
căldură, ceea ce poate conduce la încălzirea excesivă a materialului din zona de
aşchiere. Aceasta impune ca prelucrarea să se realizeze cu o răcire abundentă,
utilizând lichide de răcire-ungere cu proprietăţi specifice.
2.5.2. Principalele tipuri de pietre de rectificat
Pietrele de rectificat se diferenţiază în funcţie de natura abrazivului, de
granulaţia particulelor abrazive, de natura liantului, de duritatea şi de forma
geometrică.
După natura lor, materialele abrazive pot fi naturale (safir, rubin, cuarţ,
cremene, gresie, diamant etc.) sau artificiale (corindon sintetic, electrorubin,
sticlă, carburi de bor etc.). Cele mai utilizate sunt materialele abrazive
artificiale datorită compoziţiei lor chimice omogene, purităţii controlate şi
preţului accesibil. Domeniul de utilizare al diferitelor materiale abrazive este
impus de rezistenţa la spargere a granulelor.
După granulaţie, materialele abrazive pot fi împărţite în trei categorii:
granule (pentru dimensiuni 2 500…160 m), pulberi (160…40 m) şi
micropulberi (40…3 m). Dimensiunile granulelor abrazive influenţează în
special rugozitatea suprafeţei prelucrate prin rectificare.
Liantul are rolul de a lega granulele abrazive, aşa încât să asigure
pietrei de rectificat o anumită rezistenţă mecanică dar şi să permită
desprinderea granulelor uzate astfel încât noi granule să ajungă în contact cu
materialul de aşchiat. Lianţii utilizaţi la fabricarea pietrelor de rectificat pot fi
anorganici (amestecuri de argilă, feldspat, cuarţ, caolin) sau organici (şerlac,
bachelită, cauciuc natural sau sintetic).
Duritatea pietrelor de rectificat reprezintă capacitatea de menţinere a
granulelor uzate de către liant sub acţiunea forţelor exterioare şi este
determinată de rezistenţa liantului, de distanţa dintre granule, de mărimea
granulelor. Duritatea este cu atât mai mare cu cât granulele se desprind mai
greu, fiind utilizate următoarele grupe de duritate (simbolizate cu litere mari):
123
extrem de moi - A, B, C, D; foarte moi - E, F, G; moi - H, I, J, K; mijlocii - L,
M, N, O; dure - P, Q, R, S; foarte dure - T, U, V, W; extrem de dure - X, Y, Z.
Din punct de vedere al formei există o diversitate de pietre de rectificat
impusă de forma şi dimensiunile suprafeţelor prelucrate, de metoda de
prelucrare, de modul lor de fixare pe maşina-unealtă (fig. 2.45).
Pentru ca operaţia de rectificare să se execute în bune condiţii, trebuie
aleasă o piatră cu proprietăţi corespunzătoare, în funcţie de materialul piesei,
de metoda şi de regimul de rectificare.
Fig. 2.45. Pietre de rectificat:a) pietre cilindrice plane; b) pietre conice plane; c) pietre taler; d) pietre oală; e) pietre
cilindrice cu scobituri; f) pietre cilindrice cu degajare; g) pietre segment;h) pietre bitronconice; i) pietre cilindrice cu dublă degajare conică; j) pietre cilindrice cu
tăieturi şi degajare simplă; k) pietre cu tijă; l) pietre pilă cu secţiune triunghiulară,pătrată şi dreptunghiulară.
124
De regulă, pietrele de rectificat dure se utilizează la rectificarea
materialelor moi, iar cele moi pentru materiale dure. O excepţie o constituie
materialele foarte moi (neferoase) care se rectifică cu pietre de duritate foarte
mică şi poroase deoarece cele dure se îmbâcsesc repede. În timpul operaţiei de
aşchiere granulele pietrei se tocesc iar porii se încarcă (îmbâcsesc) cu aşchii
sau pulbere metalică, pierzându-şi proprietăţile de aşchiere.
Pentru a se elimina acest neajuns, piatra de rectificat se îndreaptă, adică
i se restabilesc proprietăţile de aşchiere, forma geometrică, coaxialitatea etc.
Îndreptarea se poate realiza prin diferite procedee (fig. 2.46).
Fig. 2.46. Îndreptarea pietrelor de rectificat:a) prin strunjire cu diamant sau cu carburi metalice; b) cu corpuri abrazive cugranulaţie mai fină şi duritate mai mare prin rectificare (v1 v2); c) cu role
metalice prin rulare.
O piatră de rectificat aleasă corect trebuie să prezinte fenomenul de
autoascuţire, care constă în faptul că liantul reţine granulele până în momentul
tocirii, după care acestea se smulg (forţele de aşchiere cresc), pe suprafaţa
pietrei ajungând granule noi. Dacă piatra nu este aleasă corect, în locul
autoascuţirii se produce fie tocirea pietrei (distrugerea muchiei granulelor,
temperatură ridicată, arderea suprafeţei etc.) fie uzura rapidă a pietrei (se
elimină granule netocite).
125
Datorită faptului că realizarea unei rugozităţi corespunzătoare impune
aşchierea cu viteze ridicate (turaţii mari), pietrele de rectificat sunt supuse la
forţe centrifuge extrem de mari, care pot conduce la distrugerea pietrei. În
aceste condiţii fixarea pietrei de rectificat pe ax trebuie să fie sigură (fig. 2.47);
după montare este obligatorie efectuarea echilibrării dinamice.
2.5.3. Utilajul folosit la rectificare
O maşină-unealtă de rectificat se compune, în general, din următoarele
părţi principale: batiu, masă dreptunghiulară sau rotundă port-piesă, suportul
pietrei de rectificat, păpuşa fixă şi păpuşa mobilă, mecanismul de antrenare al
piesei de rectificat pentru mişcarea de rotaţie etc.
Mişcările de avans ale mesei se obţin de obicei prin mecanisme cu
acţionare hidraulică.
Caracteristicile unei maşini-unelte de rectificat sunt: distanţa dintre
vârfuri, cursa maximă a mesei, diametrul maxim al pietrei de rectificat,
diametrul maxim al piesei de rectificat, turaţiile limită minime şi maxime ale
pietrei de rectificat şi ale piesei etc.
După forma geometrică a suprafeţei de prelucrat, maşinile de rectificat
pot fi clasificate în:
a) maşini de rectificat rotund (exterior între vârfuri, interior, fără vârfuri:
exterior şi interior, universale);
Fig. 2.47. Fixarea pietrei derectificat:
1-piatră de rectificat; 2-flanşă; 3-piuliţăde strângere; 4-discuri de carton;
5-căptuşeală de plumb.
126
b) maşini de rectificat plan (orizontale cu masă dreptunghiulară, orizontale cu
masă rotativă, verticale cu masă dreptunghiulară, verticale cu masă rotativă,
longitudinale);
c) maşini de rectificat speciale (pentru filete, profile, găuri de centrare, arbori
canelaţi, roţi dinţate).
Simbolizarea maşinilor de rectificat se realizează utilizând un grup de
litere - care indică tipul maşinii-unelte, urmat de un grup de cifre - care indică
caracteristica principală a maşinii-unelte, de exemplu:
RE 100: maşină de rectificat rotund exterior utilizată pentru rectificarea
arborilor cu diametrul exterior până la 100 mm;
RFC 200: maşină de rectificat fără vârfuri (centre) utilizată pentru
rectificări universale pentru diametre până la 200 mm;
RU 350: maşină de rectificat rotund universală, diametrul maxim de
prelucrare este de 350 mm;
RP 250: maşină de rectificat plan, cu lăţimea mesei de lucru de 250 mm;
RPO 200: maşină de rectificat plan orizontală cu lăţimea mesei de lucru
de 200 mm.
În figura 2.48 este reprezentată (în vedere generală) maşina de rectificat
rotund exterior între centre cu masă mobilă.
Maşinile de rectificat rotund exterior între centre pot prelucra suprafeţe
exterioare cilindrice, conice, profilate (de lungime mică), frontale (la piese de
rotaţie).
În figura 2.49 este prezentată construcţia şi principalele părţi
componente ale unei maşini de rectificat rotund exterior între centre cu păpuşa
port-piatră mobilă.
Aceste maşini-unelte sunt utilizate pentru prelucrarea alezajelor
cilindrice, conice sau profilate, cu diametre de 5…500 mm şi lungimea
maximă de 50…500 mm, precum şi a suprafeţelor profilate.
127
Fig. 2.48. Părţile principale componente ale maşinilor de rectificat rotund exteriorîntre centre cu masă mobilă:
1-batiu; 2-sanie longitudinală; 3-masă; 4-şurub pentru blocarea mesei; 5-dispozitiv pentrureglarea cilindricităţii; 6-maneta de comandă pentru inversarea mişcării longitudinale; 7-roată
pentru deplasarea longitudinală a săniei longitudinale; 8-păpuşă port-piesă; 9-flanşă deantrenare; 10-buton pentru pornirea-oprirea arborelui port-piesă; 11-păpuşă mobilă; 12-pinolă;
13-piatră de rectificat; 14-suportul păpuşii port-piatră; 15-păpuşa port-piatră; 16-manetă;17-apărătoare; 18-manetă pentru comanda deplasării păpuşii port-piatră.
Fig. 2.49. Maşină de rectificat rotund exterior între centre cu păpuşă port-piatrămobilă:
1-batiu; 2-masă fixă; 3-păpuşă port-piesă fixă; 4-păpuşă reglabilă; 5-piesă; 6-sanie transversală;7-păpuşă port-piatră; 8-piatră de rectificat; 9-ghidaje longitudinale; 10-sanie longitudinală.
128
2.5.4. Accesoriile maşinilor-unelte de rectificat
a) Fixarea pieselor în vederea prelucrării mecanice se realizează de
obicei mecanic (dispozitiv de prindere şi fixare - universalul, între vârfuri, pe
dornuri, cu dispozitive speciale etc.), pneumatic (dispozitiv pneumatic de
prindere şi fixare a piesei), magnetic (platou de fixare magnetic),
electromagnetic (platou de fixare electromagnetic).
b) Fixarea pietrelor abrazive diferă în funcţie de tipul maşinii-unelte de
rectificat (o modalitate de prindere şi fixare al pietrelor abrazive este prezentat
în figura 2.47).
2.5.5. Elementele regimului de aşchiere
a) Adâncimea de aşchiere, ap (fig. 2.50) reprezintă stratul îndepărtat la
o trecere (0,01…0,10 mm/cursă la degroşare şi 0,005…0,015 mm/cursă la
finisare) şi depinde de materialul prelucrat, de dimensiunile şi de
caracteristicile pietrei de rectificat, de tipul rectificării, de rigiditatea sistemului
maşină-unealtă - dispozitiv - sculă - piesă, de puterea maşinii-unelte etc.
Fig. 2.50. Elementele aşchierii şi forţele la rectificarea rotundă exterioară:ns-turaţia piesei (semifabricatului); np-turaţia pietrei de rectificat; B-lăţimea pietrei; fl- avansul
longitudinal; ft-avansul transversal; FX-forţa axială; FY-forţa radială; FZ-forţa principală deaşchiere.
b) Avansul longitudinal fl (fig. 2.50) reprezintă deplasarea pietrei de
rectificat (sau a presei) la o rotaţie a piesei şi depinde de lăţimea B a pietrei de
rectificat:
129
BCf sl mm/rot, (2.11)
în care, Cs reprezintă un coeficient ce depinde de felul prelucrării, de materialul
prelucrat, de dimensiunile şi de caracteristicile pietrei de rectificat etc. Valorile
coeficientului Cs variază între 0,3…0,9 la degroşare şi 0,2…0,6 la finisare.
d) Viteza de avans vs a piesei pentru rectificarea periferică se determină:
vvv yzp
mqvs faT/dCv m/min, (2.12)
în care:
Cv reprezintă coeficientul care ţine seama de proprietăţile mecanice ale
materialului pietrei de rectificat şi piesei, de condiţiile de aşchiere etc.
d - diametrul piesei, în mm;
T - durabilitatea sculei aşchietoare, în min;
qv, m, xv, yv - exponenţi.
e) Viteza de aşchiere vc reprezintă viteza periferică a pietrei de rectificat
cu diametrul d (în mm) şi turaţia np (în rot/min): 601000/ndnv pc
m/s . (2.13)
2.5.6. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de rectificat
Operaţiile de rectificare se diferenţiază după tipul suprafeţei ce se
rectifică, după modul de fixare al piesei şi după cinematica maşinii de
rectificat. În continuare vor fi prezentate principalele tipuri de suprafeţe ce se
prelucrează prin rectificare.
a) Rectificarea suprafeţelor rotunde exterioare.
a.1) Rectificarea între centre a suprafeţelor cilindrice exterioare (fig. 2.51)
este realizată pe maşini la care piatra de rectificat 1 execută mişcarea
principală I iar piesa prinsă între vârfuri (centre) execută mişcarea de
avans circular II. Rectificarea între centre a suprafeţelor cilindrice
exterioare se poate realiza în mai multe variante (fig. 2.51).
130
Fig. 2.51. Rectificarea între centre a suprafeţelor cilindrice exterioare:a) cu avans longitudinal în mai multe treceri, utilizată la piesele lungi şi subţiri; b,c) cu avanslongitudinal într-o singură trecere, utilizată la piese rigide, cu piatră conico-cilindrică (b) sau
piatră cilindrică în trepte (c); d) cu avans de pătrundere, utilizată la piese scurte şi rigide;e) cu avans înclinat utilizând pietre conice;
I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans circular a piesei; III-avansullongitudinal; IV-avansul de pătrundere (realizat de piatra de rectificat la fiecare cursă simplă
sau dublă); 1-piatra de rectificat; 2-semifabricat; B-lăţimea pietrei de rectificat.
a.2) Rectificarea fără centre a suprafeţelor cilindrice exterioare se realizează
pe maşini-unelte cu bazarea piesei după suprafaţa ce se prelucrează şi
poate fi cu avans longitudinal (fig. 2.52, a), utilizată la prelucrarea
pieselor cilindrice netede lungi, sau cu avans de pătrundere (fig. 2.52, b),
folosită la prelucrarea pieselor scurte (cilindrice, conice sau profilate).
Fig. 2.52. Rectificarea fără centre a suprafeţelor cilindrice exterioare:a) cu avans longitudinal; b) cu avans de pătrundere;
1-piatra de rectificat; 2-piesă; 3-piatră pentru antrenarea piesei; 4-riglă de conducere;I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans circular a piesei; III-mişcarea de rotaţie
a piesei de antrenare; IV-mişcarea de avans longitudinal (realizată prin înclinarea pietreide antrenare cu =1…60), respectiv avansul de pătrundere.
131
Fig. 2.53. Rectificarea suprafeţelor conice exterioare:a) cu înclinarea mesei port-piesă, utilizată la piese lungi şi de conicitate mică (100); b) cuînclinarea păpuşii port-piesă, utilizată la piese scurte şi de conicitate mare; c) cu înclinarea
păpuşii port-piesă cu avans de pătrundere; d) cu înclinarea păpuşii port-piatră cu avanslongitudinal, utilizată la piese scurte şi mare; e) cu înclinarea păpuşii port-piatră cu avans
de pătrundere; f) cu piatră conică (unghiulară), utilizată la piese scurte cu mare şi avans depătrundere;
1-piatră de rectificare; 2-piesă; 3-masă port-piesă; I-mişcarea principală de aşchiere;II-mişcarea de avans circular; III-mişcarea de avans longitudinal; IV-avans de pătrundere.
a.3) Rectificarea suprafeţelor conice exterioare (fig. 2.53) se realizează pe
maşini-unelte de rectificat rotund exterior cu centre sau pe
maşini-unelte de rectificat universale.
b) Rectificarea suprafeţelor cilindrice interioare se poate executa în mai
multe variante în funcţie de configuraţia piesei şi cinematica maşinii-unelte.
b.1) Rectificarea rotundă interioară cu piesa în mişcare de rotaţie este utilizată
în cazul pieselor cu simetrie de rotaţie; piatra de rectificat 1 execută
mişcarea principală I (fig. 2.54), mişcarea de avans longitudinal III şi
de pătrundere IV, iar piesa 2 prinsă în universalul 3 execută avansul
circular II.
Fig. 2.54. Rectificarea rotundă interioarăcu piesa în mişcare de rotaţie:
1-piatră de rectificat; 2-piesă; 3-universal.
Fig. 2.55. Rectificarea planetară:1-piatră de rectificat; 2-piesă.
132
b.2) Rectificarea planetară (fig. 2.55) se execută cu piesa 2 fixă, piatra de
rectificat 1 executând mişcarea principală I în jurul axei proprii, mişcarea
de avans circular II, în jurul axei alezajului (mişcarea planetară), avansul
longitudinal III şi avansul de pătrundere IV.
Fig. 2.56. Rectificarea interioară fărăprindere:
1-piatră de rectificat care execută mişcareaprincipală I şi de avans de pătrundere IV;
2-piesa care execută mişcarea de avans circularII; 3-piatra de antrenare care se roteşte cu
turaţia III; 4 şi 5 - role de reazem.
Fig. 2.57. Rectificarea plană:a) periferică; b) plană frontală;
1-piatră de rectificat; 2-piesă; 3-masa maşinii-unelte; I-mişcarea principală de aşchiere;
II-avans longitudinal; III-avans de pătrundere;IV-avans transversal.
b.3) Rectificarea interioară fără prindere (fig. 2.56) se utilizează mai rar şi
anume la prelucrarea unor inele sau bucşe cu pereţi subţiri.
c) Rectificarea plană (fig. 2.57) se utilizează la prelucrarea suprafeţelor
plane degroşate prin rabotare sau frezare şi la prelucrarea directă a pieselor din
materiale dure sau cu adaos mic.
c.1) Rectificarea plană periferică se execută cu partea cilindrică a pietrei de
rectificat (fig. 2.57, a).
c.2) Rectificarea plană frontală se execută cu partea frontală a pietrei de
rectificat (fig. 2.57, b).
133
d) Rectificarea suprafeţelor profilate se poate executa cu pietre obişnuite
obţinând profilul prin copiere după un şablon, prin reglarea mişcărilor între
sculă şi piesă sau cu pietre abrazive profilate (fig. 2.58).
Fig. 2.58. Rectificarea suprafeţelor profilate:a) prin copiere după şablon; b) cu pietre abrazive profilate.
2.6. MAŞINI-UNELTE DE RABOTATŞI DE MORTEZAT
2.6.1. Maşini-unelte de rabotat
A. Principiul de lucru
Rabotarea este procedeul de prelucrare prin aşchiere realizat pe
maşinile de rabotat, la care mişcarea principală de aşchiere este rectilinie
alternativă în plan orizontal, iar mişcarea de avans are un caracter intermitent,
realizată la sfârşitul fiecărui ciclu al mişcării principale (fig. 2.59).
La maşina de rabotat cu cuţit mobil (denumită şeping) scula aşchietoare
execută mişcarea principală (rectilinie alternativă în plan orizontal), iar
semifabricatul (masa) execută mişcarea de avans intermitent f (fig. 2.59, a); la
maşina de rabotat cu masă mobilă (denumită raboteză) semifabricatul (masa)
execută mişcarea principală, iar scula aşchietoare (cuţitul), mişcarea de avans
intermitent f (fig. 2.59, b).
134
Fig. 2.59. Schemele de lucru la rabotare:a) la maşinile cu cap mobil; b) la maşinile cu masă mobilă;
ap-adâncimea de aşchiere; tx-lăţimea de prelucrare; hD-grosimea aşchiei; bD-lăţimea aşchiei;f-avansul; v1-viteza de lucru; vg-viteza de mers în gol;
1-scula aşchietoare; 2-semifabricat.
În cazul maşinilor de rabotat muchiile tablelor, atât mişcarea principală
cât şi cea de avans sunt efectuate de scula aşchietoare.
Indiferent de principiul de lucru, în cazul maşinilor de rabotat există o
cursă de lucru (activă) cu viteză de lucru v1, şi o cursă de mers în gol, cu o
viteză de mers în gol vg v1. Avansul intermitent f se efectuează la capătul
cursei de mers în gol. Deoarece la cursa de mers în gol scula aşchietoare se
răceşte, la operaţia de rabotare nu se folosesc lichide de răcire-ungere.
B. Cuţite de rabotat
Cuţitele de rabotat prezintă aceeaşi geometrie şi unghiuri ca cele
utilizate în cazul strunjirii, fiind însă mai robuste decât acestea deoarece
lucrează în condiţii mai grele, pătrunderea în aşchie efectuându-se de fiecare
dată cu şoc.
Pentru operaţia de degroşare şi în special în cazul prelucrării materialelor cu
crustă sau cu incluziuni de zgură, se utilizează cuţite cotite (fig. 2.60).
Aceste cuţite prezintă avantajul că la deformaţiile elastice produse de
forţele de aşchiere, vârful tăişului descrie un arc de cerc tangent la suprafaţa
prelucrată, eliminând un dezavantaj al cuţitelor drepte care, în urma acestor
deformaţii pătrund în suprafaţa prelucrată, determinând degradarea acesteia şi
în unele cazuri distrugerea tăişului sculei aşchietoare.
bDbD hD hD
135
Fig. 2.60. Forma constructivă şi geometria cuţitului de rabotat:l1-lungimea părţii aşchietoare; l2-lungimea corpului; l3-lungimea părţii de prindere şi fixare;
l-lungimea cuţitului; -unghiul de degajare; kr, kr-unghiul de atac principal, respectivsecundar; -unghiul de aşezare.
C. Utilajul folosit la rabotare
Maşinile-unelte utilizate pentru operaţia de rabotare sunt:
- maşini de rabotat cu cap mobil (maşini de rabotat transversal) numite
şepinguri;
- maşini de rabotat cu masă mobilă (maşini de rabotat longitudinal) numite
raboteze;
- maşini de rabotat muchiile tablelor.
În continuare va fi prezentată maşina de rabotat transversal (şeping).
Şepingul se utilizează la prelucrarea suprafeţelor plane şi mai rar
profilate a căror lungime nu depăşeşte 900 mm, în producţia individuală sau de
serie mică.
Mişcarea principală de aşchiere, rectilinie alternativă în plan orizontal
este executată de către scula aşchietoare, iar mişcarea secundară de avans este
executată de semifabricat (masă) după o direcţie perpendiculară pe direcţia
mişcării principale, fiind intermitentă şi se efectuează la sfârşitul cursei de
retragere a sculei. De asemenea, capul port-sculă poate efectua mişcarea de
avans vertical.
Sub aspect tehnologic, productivitatea maşinilor de rabotat este relativ
mică, din cauza cursei de mers în gol (cursa inactivă).
În figura 2.61 se prezintă schema de principiu a unei maşini de rabotat
cu cap mobil (şeping) acţionată mecanic. Se compune din placa bază 1, pe care
r
136
se află montat corpul maşinii sau batiul 2. La partea superioară batiul este
prevăzut cu ghidaje pe care se deplasează capul mobil 3, denumit berbec. În
partea din faţă batiul este prevăzut cu ghidajele verticale 6, pe care se
deplasează traversa 7. Semifabricatul 9 se fixează pe masa 8. Pentru rigidizarea
mesei aceasta se sprijină suplimentar prin intermediul unui reazem reglabil 10.
La capătul frontal al berbecului este montat capul port-sculă 4, în care se
fixează cuţitul 5.
Fig. 2.61. Maşină de rabotat cu cap mobil (şeping):1-placa de bază; 2-batiu; 3-berbec; 4-sanie port-cuţit; 5-cuţit; 6-ghidaje verticale;
7-traversă; 8-masă; 9-semifabricat; 10-reazem reglabil.
Capul port-sculă se compune din placa rotitoare 1 (fig. 2.62), sania
port-cuţit 2, suportul port-sculă 3 şi clapeta rabatabilă 4. Sania port-cuţit se poate
deplasa pe verticală realizând mişcarea de avans pe verticală III. De asemenea,
pentru o aşezare corectă a sculei aşchietoare faţă de semifabricat în scopul
obţinerii unor unghiuri de atac dorite, suportul port-sculă 3 poate să se rotească
faţă de capul port-sculă, executând mişcarea de reglaj V (fig. 2.62, a şi c).
La cursa de mers în gol, pentru a nu se degrada suprafaţa prelucrată,
clapeta pe care se montează cuţitul se roteşte în jurul bolţului 6, realizând
mişcarea IV (fig.2.62, d şi e).
137
Fig. 2.62. Capul port-sculă la şeping:a) capul port-sculă; b) prelucrarea suprafeţelor verticale plane; c) prelucrarea suprafeţelor înclinate
plane; d) procesul de prelucrare în cursa activă; e) procesul de retragere a sculei-aşchietoare;1-placa rotitoare; 2-sania port-cuţit; 3-suportul port-sculă; 4-clapetă rabatabilă; 5-cuţit; 6-bolţ;
I-mişcarea principală rectilinie alternativă în plan orizontal; II-mişcarea de reglare a capului port-sculă;III-mişcarea de avans; IV-mişcarea de basculare a clapetei; V-mişcarea de rotire a capului port-sculă;
vl-viteza de lucru (activă); vg-viteza de mers în gol.
Acţionarea berbecului pentru efectuarea mişcării principale de aşchiere
I, se realizează prin intermediul lanţului cinematic principal compus din
motorul electric de acţionare, cutia de viteze şi un mecanism mecanic (cu
culisa simplă sau oscilantă, cu angrenaj roată dinţată-cremalieră) sau hidraulic.
Avansul transversal II realizat de masa maşinii (fig. 2.61) este
dependent de mişcarea principală a sculei aşchietoare, efectuându-se
II
138
intermitent la sfârşitul cursei de retragere a berbecului. Avansul transversal se
realizează manual sau mecanic, cu ajutorul unui mecanism cu clichet care
acţionează în momentul trecerii de la cursa în gol la cursa activă.
Caracteristicile şepingurilor sunt următoarele: cursa maximă a
berbecului, suprafaţa utilă a mesei (lungimea şi lăţimea), cursa transversală
maximă a mesei, numărul curselor duble ale berbecului pe minut, limitele
avansurilor pe cursa dublă, cursa verticală maximă a mesei, cursa verticală
maximă a saniei portcuţit.
Şepingurile cu acţionare mecanică fabricate în ţară sunt simbolizate
printr-o literă (S) urmată de un grup de cifre care indică cursa maximă a
organului de lucru (berbec); de exemplu S 425, S 700.
D. Accesoriile maşinilor-unelte de rabotat
Accesoriile maşinilor-unelte de rabotat sunt utilizate la prinderea şi fixarea
sculelor aşchietoare şi a semifabricatelor. Prinderea şi fixarea sculei aşchietoare se
realizează cu ajutorul unui şurub de strângere în suportul port-sculă.
Prinderea şi fixarea semifabricatului se realizează pe masa maşinii-
unelte prin intermediul menghinelor cu fălci sau cu şuruburi şi bride.
Fig. 2.63. Dispozitive speciale utilizate la prelucrarea pe şepinguri:a) dispozitiv cu suprafeţe înclinate; b) dispozitiv pentru prelucrarea în pachet a pieselor;
1-semifabricat; 2-dispozitiv de prindere şi fixare.
Pentru prelucrarea simultană a mai multor semifabricate sau pentru
prelucrarea suprafeţelor înclinate se pot utiliza dispozitive speciale (fig. 2.63).
139
E. Prelucrări executate pe şepinguri
Şepingurile sunt destinate prelucrării prin rabotare a suprafeţelor plane
(orizontale, verticale sau înclinate) precum şi a suprafeţelor profilate (canale
dreptunghiulare, în T, coadă de rândunică) în producţia de unicate şi de serie
mică. Prin utilizarea unor dispozitive speciale, pe şepinguri se pot prelucra
suprafeţe cilindrice, conice, roţi dinţate etc.
a) Prelucrarea suprafeţelor plane orizontale (fig. 2.64);
b) Prelucrarea suprafeţelor plane verticale (fig. 2.62, b) se realizează
cu ajutorul cuţitelor normale sau a cuţitelor de colţ, înclinate cu 15…200 faţă de
direcţia de avans;
c) Prelucrarea suprafeţelor plane înclinate se realizează fie prin
înclinarea săniei port-cuţit cu unghiul necesar (fig. 2.62, c), fie prin înclinarea
semifabricatului cu ajutorul unui dispozitiv special (fig. 2.63);
Fig. 2.64. Prelucrarea suprafeţelor plane orizontale:1-semifabricat; 2-scula aşchietoare; I-mişcarea principală de aşchiere;
II-mişcarea de avans; l1-lungimea de intrare în aşchie; l2-lungimea de ieşire din aşchie;l-lungimea aşchiată; ap-adâncimea de aşchiere; v1, vg-viteza medie de lucru,
respectiv de mers în gol.
d) Prelucrarea canalelor dreptunghiulare (fig. 2.65, a) se realizează cu
cuţite cu cap îngustat, la care lungimea tăişului principal trebuie să fie egală cu
lăţimea canalului, sau, în cazul în care lăţimea canalului este mai mare decât
lungimea tăişului, se execută mai multe treceri;
140
Fig. 2.65. Prelucrarea canalelor dreptunghiulare:a) cu lăţimea egală cu lungimea tăişului; b) cu lăţimea mai mare decât lungimea tăişului;
l-lungimea tăişului principal; L-lăţimea canalului;I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans orizontal;
III-mişcarea de avans vertical.
Fig. 2.66. Prelucrarea canalelor în formă de T:1-străpungerea canalului; 2 şi 3-prelucrarea părţilor laterale ale canalului; 4-finisarea părţii
superioare a canalului; 5-executarea teşiturilor.
e) Prelucrarea canalelor în formă de T se realizează în mai multe faze
cu mai multe tipuri de cuţite (fig. 2.66);
f) Prelucrarea danturii la cremaliere (fig. 2.67) se execută cu ajutorul
cuţitelor profilate. Trecerea de la un gol la altul se poate realiza manual cu
ajutorul mecanismului de avans sau cu ajutorul unui dispozitiv de divizare
montat pe traversă;
141
Fig. 2.67. Prelucrarea unei cremaliere peşeping:
I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcareade avans vertical; III-mişcarea de avans
longitudinal; vg-viteza de mers în gol; vl-vitezade lucru; fv-avansul vertical; p-pasul
cremalierei.
Fig. 2.68. Prelucrarea canelurilor exterioarepe şeping:
1-cap divizor; 2-păpuşa mobilă; 3-suport;I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea
de divizare; III-mişcarea de avans vertical.
g) Prelucrarea canelurilor arborilor poate fi executată prin utilizarea
unui cap divizor (fig. 2.68);
h) Prelucrarea canalelor de pană interioare (fig. 2.69) se execută fixând
scula într-un prelungitor care îi permite trecerea prin alezajul butucului roţii
dinţate.
Fig. 2.69. Prelucrarea unui canal de pană interior:1-prelungitor; 2-roată dinţată; 3-dispozitiv de prindere şi fixare (menghină);
I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans vertical.
142
2.6.2. Maşini-unelte de mortezat
A. Principiul de lucru. Mortezarea este prelucrarea prin aşchiere la
care mişcarea principală de aşchiere (rectilinie alternativă) se execută în plan
vertical de către scula aşchietoare, iar mişcările de avans de către semifabricat
(fig. 2.70).
Principiul de lucru al MU de mortezat este similar cu cel al
şepingurilor, cu deosebirea că mişcarea rectilinie alternativă a sculei
aşchietoare se efectuează în plan vertical. Scula aşchietoare S, fixată în capul
mobil al MU, execută mişcarea rectilinie alternativă I, iar piesa P, fixată pe
masa MU execută mişcările secundare de avans: transversal II, longitudinal III
sau circular IV. Avansul este intermitent şi se efectuează la sfârşitul fiecărei
curse de mers în gol.
Fig. 2.70. Principiul de lucru la mortezare:S-sculă aşchietoare; P-piesă; Vg-viteza de mers în gol; Vl-viteza de lucru;
I-mişcarea principală de aşchiere; II-mişcarea de avans transversal; III-mişcareade avans longitudinal; IV-mişcarea circulară.
143
B. Cuţite de mortezat. Cuţitele de morteză se deosebesc de cele de
strung şi de raboteză prin forma lor constructivă cu două tăişuri secundare,
două suprafeţe de aşezare secundare şi două vârfuri. Cuţitele de mortezat, ca şi
cele de rabotat, trebuie să fie mai robuste decât cele utilizate la strunjire, fiind
supuse la şocuri.
În figura 2.71 se prezintă un cuţit de mortezat pentru executarea
canelurilor.
Fig. 2.71. Cuţit de mortezat.
C. Utilajul folosit la mortezare. Maşinile-unelte de mortezat sunt
utilizate, în special, în producţia de unicate, principala caracteristică a acestora
fiind lungimea cursei utile. În funcţie de acest parametru se deosebesc:
- maşini-unelte de mortezat mici, având cursa L 250 mm;
- maşini-unelte de mortezat mijlocii, având cursa L 250 … 800 mm;
- maşini-unelte de mortezat mari, având cursa L 800 mm.
După construcţie şi domeniul de utilizare maşinile-unelte de mortezat
se clasifică în: maşini-unelte obişnuite, transportabile şi speciale.
Maşina-unealtă de mortezat obişnuită se compune dintr-un batiu turnat
dintr-o bucată (monobloc) sau din două bucăţi. În cazul în care batiul este
turnat din două bucăţi (fig. 2.72) patul 1 se solidarizează cu montantul 2 cu
ajutorul unor şuruburi de fixare. Pe ghidajele transversale ale batiului se
deplasează sania căruciorului 3 (care realizează mişcarea de avans transversal
II), iar pe cărucior se deplasează sania 4 (care execută mişcarea de avans
longitudinal III) a mesei circulare 5 (care execută mişcarea circulară IV).
144
Montantul 2 este prevăzut cu ghidaje verticale în lungul cărora se
deplasează berbecul 6 (care execută mişcarea principală I).
Fig. 2.72. Maşină-unealtă de mortezat cu cap fix:1-pat; 2-montant; 3-sania transversală; 4-sania longitudinală; 5-masa; 6-berbec; I-mişcareaprincipală de aşchiere; II-mişcarea de avans transversal; III-mişcarea de avans longitudinal;
IV-mişcarea secundară circulară.
După principiul de lucru al mecanismului de acţionare, MU de mortezat
pot fi cu acţionare mecanică sau hidraulică. Se utilizează, de regulă, acţionarea
mecanică, aceasta având o construcţie mai simplă, siguranţă în funcţionare şi
întreţinere simplă.
Mişcările de avans au un caracter intermitent şi sunt dependente de
mişcarea principală, având loc la sfârşitul cursei de mers în gol.
D. Prelucrări executate pe maşinile-unelte de mortezat. Posibilităţile
de prelucrare pe MU de mortezat sunt mai mari decât cele oferite de şepinguri
datorită faptului că sunt dotate cu mese rotitoare divizoare.
În figura 2.73 se prezintă câteva exemple de piese cu suprafeţe obţinute
prin mortezare. Elementele regimului de aşchiere se aleg sau se determină ca în
cazul rabotării.
Operaţia de mortezare este puţin productivă, motiv pentru care se
utilizează în producţia individuală şi de serie mică.
145
Fig. 2.73. Prelucrări executate prin mortezare:a) canal de pană interior; b) caneluri interioare; c) profiluri interioare şi exterioare;
d) caneluri exterioare; e) canale interioare; f) cremalieră.
2.7. MAŞINI-UNELTE PENTRU PRELUCRĂRIDE NETEZIRE FINĂ
Prin prelucrările de netezire fină se obţine creşterea preciziei
dimensionale şi de formă, realizarea unei calităţi superioare a suprafeţei.
În construcţia de maşini procedeele tehnologice de netezire fină
frecvent utilizate sunt: strunjirea de înaltă precizie, honuirea, superfinisarea,
lepuirea, rodarea şi lustruirea.
2.7.1. Strunjirea de înaltă precizie
Prelucrarea prin strunjire de înaltă precizie se foloseşte în cazul producţiei
de serie mare sau masă şi se caracterizează prin regimuri înalte de aşchiere
(vc 300…500 m/min; ap 0,05…0,1 mm; f 0,012 … 0,05 mm/rot).
La prelucrarea aliajelor neferoase se utilizează scule aşchietoare cu vârf
de diamant, iar în cazul prelucrării pieselor din fontă sau oţel, scule aşchietoare
cu plăcuţe din carburi metalice. Strunjirea cu cuţite cu vârf de diamant se
aplică, în special, la prelucrarea materialelor la care rectificarea nu poate fi
146
utilizată, cum ar fi lagăre pe bază de compoziţie de Bz şi Sn, piese turnate din
diferite aliaje de aluminiu (pistoane) şi altele.
La aplicarea acestui procedeu se utilizează strunguri de precizie ridicată şi cu
turaţii mari. În urma prelucrării se pot obţine treptele de precizie 5…6 ISO.
2.7.2. Honuirea
A. Principiul de lucru
Honuirea este un procedeu de netezire fină a alezajelor cu ajutorul unui
cap de honuit (hon) care execută o mişcare de rotaţie simultan cu o mişcare
rectilinie alternativă. Drumul parcurs de granulele abrazive formează o reţea de
linii elicoidale, care se intersectează sub un anumit unghi, asigurând astfel o
precizie de prelucrare superioară (fig. 2.74).
Fig. 2.74. Principiul de lucru la honuire:1-poziţia barei abrazive la începutul primei curse de translaţie; 2-poziţia barei la sfârşitul cursei
de întoarcere; 3-zona de suprapunere a mişcărilor.
Prin honuire se realizează precizii dimensionale în treptele de precizie
4…7 ISO şi o rugozitate a suprafeţei prelucrate Ra 0,025…0,4 m.
La prelucrare se utilizează capete de honuit cu 3, 5, 6, 9 sau 12 bare abrazive.
În funcţie de caracterul prelucrării anterioare, de precizia şi calitatea
cerută suprafeţei, prelucrarea se face din una, două sau trei operaţii.
Adaosul de prelucrare se alege în funcţie de diametrul şi materialul
piesei, precum şi de caracterul prelucrării anterioare, fiind de 0,01…0,25 mm.
Barele abrazive se execută din electrocorund sau carbocorund cu liant
ceramic, având granulaţia materialului abraziv 100…600.
147
B. Maşini-unelte de honuit. MU de honuit se deosebesc în funcţie de
diametrul şi lungimea de prelucrare. Aceste MU pot fi cu arborele principal
vertical, orizontal sau înclinat. Cele verticale sunt destinate prelucrării
alezajelor scurte, iar cele orizontale, pentru prelucrarea alezajelor lungi.
La MU de honuit scula aşchietoare execută atât mişcarea de rotaţie I,
cât şi mişcarea rectilinie II (fig. 2.75). Elementele componente principale ale
unei MU de honuit verticale sunt prezentate în figura 2.75.
Fig. 2.75. Maşină-unealtă de honuit:1-batiu; 2-motor electric pentru realizarea mişcării de rotaţie I; 3-arborele principal;
4-cap de reglare radială a barelor abrazive; 5-hon; 6-masă; 7-motor electric alinstalaţiei hidraulice care realizează mişcarea rectilinie alternativă II.
2.7.3. Superfinisarea
A. Principiul de lucru. Superfinisarea, denumită şi supranetezire sau
vibronetezire, se execută cu bare abrazive de granulaţie fină, cu viteze şi
presiuni relativ mici, realizând îmbunătăţirea calităţii suprafeţei prelucrate fără
a corecta erorile dimensionale şi de formă. În urma procesului de prelucrare se
obţine o suprafaţă lucioasă ca oglinda sau mată închisă, cu o reţea complexă de
rizuri. Rugozitatea obţinută se încadrează în limitele Ra 0,05…0,025 m.
Procesul de prelucrare se realizează prin combinarea a două până la
şase mişcări. Se pot superfinisa suprafeţe cilindrice şi conice, exterioare sau
interioare şi suprafeţe plane. În figura 2.76 sunt prezentate schemele de
superfinisare a a arborilor, a alezajelor şi a suprafeţelor plane.
148
Fig. 2.76. Scheme de superfinisare:a) suprafeţe cilindrice exterioare; b) suprafeţe cilindrice interioare; c) suprafeţe plane.
La prelucrarea suprafeţelor cilindrice exterioare sau interioare, mişcarea
de aşchiere se realizează prin combinarea mişcării de rotaţie a piesei, având o
viteză periferică de 10…40 m/min, cu o mişcare liniar alternativă, executată de
scula aşchietoare pe o lungime de 3…5 mm, cu o frecvenţă de 200…1 200
oscilaţii pe minut. În cazul pieselor lungi se mai adaugă şi o deplasare a barelor
abrazive pe direcţia axei piesei, cu o viteză de 2…6 m/min.
La prelucrarea diferitelor materiale se utilizează bare confecţionate din
electrocorund sau carbocorund cu granulaţie 320 sau 600, cu liant ceramic sau
de bachelită. Prelucrarea, în funcţie de operaţia precedentă, poate fi realizată
prin una sau două operaţii.
B. Maşini-unelte pentru prelucrări de superfinisare. În producţia
individuală sau de serie mică, operaţia de superfinisare se realizează cu ajutorul
unor dispozitive montate pe strungurile normale. În producţia de serie şi de
masă se utilizează MU de superfinisat speciale de diferite construcţii.
În figura 2.77 se prezintă schema de principiu a unei MU orizontale de
superfinisat.
149
Fig. 2.77. Maşină-unealtă de superfinisat rotund:1-batiu; 2-păpuşă fixă; 3-cap de superfinisat; 4-păpuşa mobilă; 5-piesă;
I-mişcarea de rotaţie a piesei; II-mişcarea de avans; III-mişcarea rectilinie alternativă.
2.7.4. Lepuirea
A. Principiul de lucru. Lepuirea reprezintă procedeul de netezire, la care se
îndepărtează de pe suprafaţa piesei de prelucrat un strat foarte subţire de material, cu
ajutorul unor scule aşchietoare în formă de placă, dorn sau inel de metal.
Lepuirea se realizează prin intermediul unui abraziv liber, care pătrunde
în timpul prelucrării între suprafaţa dispozitivului de lepuit şi cea a piesei.
Prelucrarea se efectuează prin deplasarea relativă a piesei faţă de placă,
inel sau dorn, datorită căruia are loc fie o acţiune mecanică, fie o acţiune chimică
combinată cu cea mecanică, a substanţelor active asupra suprafeţei piesei.
Prin lepuire se măreşte precizia dimensională şi se obţine o rugozitate
foarte fină (Ra 0,012 m). În general, la lepuire nu se corijează decât în foarte
mică măsură abaterile de formă, adaosul de prelucrare fiind de 5…20 m pe
diametru la piesele cilindrice şi 5…10 m, în cazul suprafeţelor plane.
Forma sculei aşchietoare depinde de forma semifabricatului de
prelucrat.
150
Ca material abraziv se utilizează praful de corund sau praful de emeri
cu granulaţie fină (80…120 pentru degroşare şi 150…240 pentru finisare),
oxidul de crom, praful de diamant etc.
B. Maşini-unelte de lepuit. Maşinile-unelte de lepuit se pot clasifica
după forma suprafeţelor prelucrate în:
- MU de lepuit plan;
- MU de lepuit rotund;
- MU de lepuit universale;
- MU de lepuit speciale.
Viteza de aşchiere variază între 100…200 m/min.
2.7.5. Lustruirea
Procedeul se utilizează în cazul în care nu se impun precizii ridicate
dimensionale, ci este necesar să se obţină suprafeţe foarte netede şi lucioase.
La lustruire pasta se aplică pe un disc moale confecţionat din pâslă,
fetru, piele sau ţesături de bumbac. Pasta de lustruit este formată din praf de
lustruit şi dintr-un liant.
Operaţia de lustruire se execută în mai multe faze.
Se utilizează ca prelucrare decorativă înainte şi după operaţiile de
nichelare, cromare.
Rezumatul capitolului
Maşina-unealtă (MU) reprezintă o maşină de lucru care permite
generarea suprafeţelor pieselor prin procesul de aşchiere în anumite condiţii de
productivitate, de precizie dimensională şi de calitate a suprafeţei generate.
Ca urmare a variaţiei formelor şi dimensiunilor pieselor utilizate în
construcţia de maşini, a materialelor utilizate la confecţionarea acestora, a
preciziei dimensionale şi a calităţii suprafeţelor prelucrate a apărut o diversitate
de maşini-unelte. În cadrul capitolului sunt prezentate într-o formă unitară
principalele maşini-unelte clasice utilizate în construcţia de maşini:
maşini-unelte de strunjit, maşini-unelte de găurit şi alezat, maşini-unelte de
151
frezat, maşini-unelte de rectificat, maşini-unelte de rabotat şi mortezat,
maşini-unelte de pentru prelucrări de netezire fină.
Cuvinte cheie
coeficient de transmitere, 69
etajarea turaţiilor, 69
maşină-unealtă, 61
raport de transmitere, 66
raport de transmitere parţial, 66
raport de transmitere total, 67
strunguri normale, 82
strunguri frontale, 94
strunguri carusel, 94
strunguri cu mai multe cuţite, 97
strunguri revolver, 97
strunguri automate, 98
BIBLIOGRAFIE
1. Aelenei M., Gheghea I., Probleme de maşini unelte şi de aşchiere, vol. I şi
II, Editura Tehnică, Bucureşti, 1985.
2. Antonescu N.N, Gârleanu L.T, Maşini – unelte şi prelucrări prin aşchiere,
Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1972.
3. Antonescu N.N, Neacşu M., Control dimensional şi metrologie, Îndrumar
de laborator, Institutul de Petrol şi Gaze, Ploieşti, 1975.
4. Antonescu N.N, Minescu N., Nae I., Tehnologii şi utilaje în construcţia de maşini
– Îndrumar de lucrări practice, Universitatea “Petrol-Gaze” Ploieşti, 1997.
5. Antonescu N.N, Nae I., ş.a., Suport de curs la maşini-unelte şi prelucrări
prin aşchiere, UPG Ploieşti, 1995.
6. Antonescu N.N., Neacşu M., Nae I., Drumeanu A.C, Petrescu M.G,
Maşini-unelte şi prelucrări prin aşchiere – îndrumar de lucrări practice,
UPG Ploieşti, 1996.
7. Antonescu N.N, Nae I., ş.a., Toleranţe şi control dimensional, vol. I,
Editura Universităţii Ploieşti, 1999.
8. Antonescu N.N, Nae I., ş.a., Toleranţe şi control dimensional, vol. II,
Editura Universităţii Ploieşti, 1999.
152
9. Diaconescu Gh., Micu C., Antonescu S., Manolescu A., Danţu O.,
Tehnologia mecanicii fine şi micromecanicii, vol. I, Editura Tehnică,
Bucureşti, 1985.
10. Drăghici Gh., Minescu M., Albert C., Ispas V., Tehnologia materialelor,
Îndrumar de lucrări practice, Universitatea “Petrol-Gaze” Ploieşti, 1995.
11. Minescu M., Tehnologia materialelor, Editura Universităţii din Ploieşti,
1996.
12. Minescu, M., Nae, I., Tehnologii şi utilaje în construcţia de maşini, Editura
ILEX, Bucureşti, 2002.
13. Neacşu M., Petrescu M.G., Nae I., Maşini-unelte şi prelucrări prin
aşchiere- Elemente de teoria aşchierii, Editura Universităţii din Ploieşti,
2001.
14. Picoş C., Ailincăi Gh., Bohosievici C., Pruteanu O., Coman Gh., Braha V.,
Paraschiv D., Calculul adaosurilor de prelucrare şi al regimurilor de
aşchiere.
15. Vlase A., Sturzu A., Mihail A., Bercea I., Regimuri de aşchiere adaosuri de
prelucrare şi norme tehnice de timp, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti,
1985.
16. Vlase A., Sturzu A., Stăncescu C., Neagu C., Atanase M., Tehnologii de
prelucrare pe strunguri, Editura Tehnică Bucureşti, 1989.
17. Vlase A., Gheorghiu S., Tehnologii de prelucrare pe maşini de rectificat,
Editura Tehnică, Bucureşti, 1995.
Teste de autoevaluare
T.2.1. Un lanţ cinematic se caracterizează prin raportul de transmitere:
a) total; b) parţial; c) intermediar.
T.2.2. Raportul de transmitere este definit: a) raportul dintre variaţia
mărimii de ieşire şi variaţia mărimii de intrare; b) raportul dintre variaţia
mărimii de intrare şi variaţia mărimii de ieşire; c) raportul dintre variaţia
mărimii principale şi variaţia mărimii secundare.
153
T.2.3. Raportul de transmitere poate fi: a) de multiplicare; b) de egală
transmitere; c) de demultiplicare.
T.2.4. Etajarea treptelor de turaţii ale maşinilor-unelte se realizează
după: a) serii aritmetice; b) serii geometrice; c) serii armonice.
T.2.5. Raportul care exprimă legătura de mişcare între două elemente
cinematice, alăturate (o cuplă cinematică) reprezintă: a) raport de transmitere
intermediar; b) raport de transmitere parţial; c) raport de transmitere principal.
T.2.6. În marea majoritate a cazurilor, mişcările maşinilor-unelte
trebuie să fie reversibile. Schimbarea sensului de mişcare se poate realiza prin:
a) mecanisme de transfer; b) mecanisme inversoare; c) mecanisme combinate.
T.2.7. Mecanismele de acţionare în trepte, folosite la construcţia
maşinilor-unelte, pot avea doi sau mai mulţi arbori, între care se realizează mai
multe rapoarte de transmitere. Care din următoarele mecanisme sunt alcătuite
din doi arbori: a) mecanism cu con etajat; b)mecanism cu roată basculantă;
c) mecanism cu pană deplasabilă.
T.2.8. Mişcările maşinilor-unelte se pot realiza după traiectorii circulare
(mişcări de rotaţie) sau rectilinii (mişcări de translaţie). Pentru obţinerea
mişcării de translaţie din cea de rotaţie, sunt necesare mecanisme care să
realizeze această transformare. Care din următoarele tipuri de mecanisme sunt
utilizate pentru obţinerea mişcării rectilinii: a) mecanism cu roţi baladoare;
b) mecanism cu roată dinţată şi cremalieră; c) mecanism cu şurub melc şi
cremalieră; d) mecanism cu culisă oscilantă; e) mecanism cu clichet şi şurub
conducător; f) mecanism cu disc conic.
T.2.9. Mecanismele de acţionare în trepte nu permit o exploatare
economică a maşinilor-unelte, inconvenient înlăturat de mecanismele cu
variaţie continuă (fără trepte). Care din următoarele tipuri de mecanisme fac
parte din categoria mecanismelor cu variaţie continuă: a) mecanism cu roată
plană şi rolă deplasabilă; b) mecanism cu pană deplasabilă; c) mecanism cu
disc conic; d) mecanism cu discuri şi roată de fricţiune; e) mecanism cu discuri
de formă specială; f) mecanism cu roată basculantă.
154
T.2.10. La strunjirea pieselor mişcarea principală este executată de:
a) scula aşchietoare; b) semifabricat; c) atât de scula aşchietoare cât şi de
semifabricat.
T.2.11. La strunjirea pieselor mişcarea secundară este executată de:
a) scula aşchietoare; b) semifabricat; c) cărucior.
T.2.12. La strunjirea pieselor se utilizează foarte multe tipuri de cuţite,
diferite ca formă şi parametrii geometrici. După execuţie cuţitele de strunjit pot
fi: a) pentru degroşare; b) monobloc; c) asamblate.
T.2.13. Clasificarea strungurilor ţine seama simultan de mai multe criterii
(construcţie, destinaţie, grad de automatizare sau de mecanizare etc.); conform
criteriilor precizate strungurile pot fi: a) strunguri normale; b) strunguri
automate; c) strunguri cu mai multe cuţite; d) strunguri carusel; e) strunguri
revolver; f) strunguri frontale; g) strunguri superioare; h) strunguri precise.
T.2.14. Strungurile normale sunt caracterizate prin: a) poziţia orizontală
a arborelui principal; b) poziţia verticală a arborelui principal; c) poziţia
înclinată a arborelui principal.
T.2.15. Pentru susţinerea suplimentară a semifabricatelor cu lungimi
mari şi diametre mici, care se pot deforma sub acţiunea forţelor de aşchiere se
utilizează: a) vârfuri de susţinere; b) luneta fixă; c) luneta mobilă.
T.2.16. Accesoriile strungurilor normale care servesc la prinderea
semifabricatelor de forme şi de dimensiuni diferite sunt: a) universalul;
b) platoul cu patru bacuri; c) flanşa de antrenare.
T.2.17. Strungurile carusel sunt caracterizate prin: a) poziţia verticală a
arborelui principal; b) prelucrarea suprafeţelor interioare, exterioare şi frezarea
suprafeţelor plane; c) arborele principal este solicitat la compresiune.
T.2.18. Strungurile revolver sunt destinate: a) prelucrării pieselor tip
bară de lungimi mici; b) prelucrării pieselor tip bară de lungimi mari;
c) prelucrării pieselor forjate şi turnate prinse între vârfuri.
T.2.19. La operaţia de găurire executată pe strungurile normale se
disting următoarele mişcări: a) mişcarea principală executată de semifabricat;
b) mişcarea secundară executată de scula aşchietoare; c) mişcarea de avans
executată de semifabricat.
155
T.2.20. La operaţia de găurire (executată pe maşinile-unelte de găurit)
se disting două mişcări şi anume: a) mişcarea de rotaţie executată de scula
aşchietoare şi mişcarea de avans executată de semifabricat; b) mişcarea de
rotaţie executată de semifabricat şi mişcarea de avans executată de scula
aşchietoare; c) mişcarea principală şi cea secundară sunt executate de scula
aşchietoare.
T.2.21. Procesul de aşchiere prin frezare se caracterizează prin:
a) mişcarea principală executată de scula aşchietoare şi mişcarea de avans
executată de semifabricat; b) mişcarea principală executată de semifabricat şi
mişcarea de avans executată de scula aşchietoare; c) atât mişcarea principală
cât şu mişcarea de avans sunt executate de semifabricat.
T.2.22. Accesoriile maşinilor-unelte de găurit sunt utilizate la prinderea
şi fixarea sculelor aşchietoare, la prelucrarea simultană a mai multor găuri şi la
prinderea semifabricatului. Pentru prinderea şi fixarea sculelor aşchietoare se
utilizează: a) mandrine; b) reducţii; c) placă de fixare.
T.2.23. Pentru extinderea posibilităţilor de prelucrare a maşinilor-unelte
de frezat acestea pot fi echipate cu dispozitive speciale ca: a) cap divizor;
b) platou cu patru bacuri; c) cap de mortezat; d) masă rotativă.
T.2.24. Îndreptarea pietrelor de rectificare se poate efectua prin diferite
procedee: a) prin strunjire cu diamant sau carburi metalice; b) cu corpuri
abrazive cu granulaţie mai fină şi duritate mai mare decât discul de lucru; c) cu
role metalice prin rulare.
T.2.25. La maşina-unealtă de rabotat cu cap mobil se disting
următoarele mişcări: a) scula aşchietoare execută mişcarea principală rectilinie
alternativă în plan orizontal; b) semifabricatul execută mişcarea de avans
intermitent; c) scula aşchietoare execută atât mişcarea principală cât şi
mişcarea de avans.
T.2.26. În cazul rabotezelor mişcările necesare generării suprafeţelor
sunt: a) mişcarea principală executată de semifabricat; b) mişcarea de avans
executată de scula aşchietoare; c) mişcarea de avans executată de culisa
oscilantă.
156
T.2.27. La prelucrarea pe maşina-unealtă de rabotat cu cap mobil,
semifabricatul poate fi fixat: a) direct pe masa maşinii-unelte; b) în menghine
paralele; c) în platoul cu patru bacuri.
T.2.28. Mortezarea reprezintă procesul de prelucrare prin aşchiere la
care: a) mişcarea principală rectilinie alternativă în plan vertical este executată
de scula aşchietoare; b) mişcarea principală rectilinie alternativă în plan
orizontal este executată de scula aşchietoare; c) mişcarea principală rectilinie
alternativă în plan orizontal este executată de semifabricat.
T.2.29. Honuirea reprezintă procedeul de netezire fină: a) a alezajelor;
b) a suprafeţelor de revoluţie exterioare; c) a suprafeţelor plane.
T.2.30. Maşinile-unelte de honuit se deosebesc în funcţie de diametrul
şi lungimea de prelucrare, iar din punct de vedere constructiv pot fi: a) cu
arborele principal vertical; b) cu arborele principal orizontal; c) cu arborele
principal înclinat.
T.2.31. Superfinisarea se execută cu bare abrazive de granulaţie fină prin
combinarea a două până la şase mişcări. Se pot superfinisa: a) suprafeţele
cilindrice şi conice exterioare şi interioare; b) suprafeţe profilate; c) suprafeţe
plane.
GRILA DE VERIFICARE A TESTULUI DEAUTOEVALUARE
T.2.1. a, b T.2.12. b, c T.2.22. a, bT.2.2. a T.2.13. a, b, c, d, e, f T.2.23. a, c, dT.2.3. a, b, c T.2.14. a T.2.24. a, b, cT.2.4. b T.2.15. b, c T.2.25. a, bT.2.5. b T.2.16. b T.2.26. a, bT.2.6. b T.2.17. a, c T.2.27. a, bT.2.7. a, b, c T.2.18. a T.2.28. aT.2.8. b, c, d, e T.2.19. a, b T.2.29. aT.2.9. a, c, d, e T.2.20. c T.2.30. a, b, cT.2.10. b T.2.21. a T.2.31. aT.2.11. a