Prelucrarea suprafetelor plane - masini de frezat

Prelucrarea suprafetelor plane - masini de frezat

Suprafetele plane constituie unele dintre cele mai raspandite suprafete ce intra in componenta pieselor.Aceasta se explica prin tehnologia relativ simpla de prelucrare a acestor suprafete si prin utilitatea lor.

Dimensiunile suprafetelor plane prelucrate prin aschiere variaza in limite foarte largi,de la cativa milimetri la cativa metri.

In functie de destinatia lor,suprafetele plane trebuie sa aiba netezime ridicata sau netezime obisnuita.In mod asemanator variaza precizia dimensionala.

Prelucrarea suprafetelor plane prin frezare

Frezarea suprafetelor plane se poate face in doua moduri:

-cu freza cilindrica;

-cu freza frontala sau cilindro-frontala;

Frezarea cu freza cilindrica este mai putin productiva decat frezarea cu freza frontala,fapt pentru care ea nu poate fi utilizata decat in productia de serie mica sau cel mult mijlocie.

Indiferent de tipul frezei folosite,pentru aschiere sunt necesare doua miscari:

-miscarea principala de aschiere de rotatie apartinand sculei aschietoare;

-miscarea de avans rectilinie sau circulara apartinand piesei;

In functie de sensul de rotatie al frezei si de sensul avansurilor,suprafetele plane se pot prelucra prin doua metode:

-frezarea in sens contrar avansului;

-frezarea in sensul avansului;

Frezarea in sens contrar avansului este cea mai folosita,dintii frezei fiind solicitati in timpul aschierii la eforturi progresive;de asemenea,calitatea suprafetei prelucrate este buna.

Frezarea in sensul avansului se foloseste la degrosarea si la frezarea rapida.In ceea ce priveste forta cu care scula actioneaza asupra piesei,trebuie mentionat ca este mai avantajoasa deoarece,in acest caz,forta ajuta la fixarea piesei pe masa masinii.

Masini- unelte (vezi informatii pe qgasesc.com) pentru prelucrarea suprafetelor plane prin frezare

.Masina de frezat orizontala.Aceasta masina este foarte raspandita in practica fiind cea mai simpla masina de frezat.ea se compune dintr-un batiu care contine un system de actionare electromecanica a arborelui principal,in prelungirea caruia se monteaza un dorn portfreza.Pentru asigurarea rigiditatii dornului,in parte de sus a batiului se afla un brat-suport,pe care se monteaza un lagar ce sustine dornul.Piesa de prelucrat se prinde pe masa masinii ce poate aluneca pe ghidaje fixate pe consola.

Principalele miscari ce se pot executa de catre partile acestei masini sunt:

-miscarea principala I a arborelui principal,respective a dornului portfreza;

-miscarea de avans longitudinal II ,executata de catre masa masinii;

-miscarea de avans III, executata de catre masa;

-miscarea de deplasare pe verticala a consolei IV,executata in scopul apropierii mesei de freza.

Masina de frezat orizontala

2.Masina de frezat verticala.Aceasta masina este asemanatoare masinii orizontale atat ca parti componente cat si ca miscari executate.Deosebirea esentiala dintre aceste masini consta in modul diferit de orientare a arborelui principal,ceea ce are drept urmare modificarea constructive a partii superioare a corpului masinii.Pentru a se mari posibilitatile de utilizare a masinii capul de frezat vertical poate avea o constructie speciala ceea ce-i permite:

-inclinare in plan vertical,deci inclinarea arborelui principal;

-deplasarea axiala a arborelui principal,ceea ce-I permite apropierea lina a frezei de piesa.

Masina de frezat verticala

3.Masina de frezat universala.Aceasta masina este identical cu masina de frezat orizontala,cu o singura deosebire:masa de lucru a masinii se poate roti cu un anumit unghi in plan orizontal.In acest scop,intre sania transversala 1 si masa de lucru 3 se interpune placa pivotanta 2.Aceasta este prevazuta cu un disc gradat pentru citirea unghiului de rotire,iar la partea superioara cu ghidaje in lungul carora se deplaseaza masa 3.Masa si placa pot fi rotite intr-un sens sau altul,deobicei cu 45 grade.

                          Masina de frezat universala

4.Masina de frezat carusel.Aceastae masini,de asemenea fara consola,sunt caracterizate prin masa lor rotunda cu posibilitatea de rotire.Ele sunt folosite la productia in serie mare si in masa.

Miscarile executate sunt:

-miscarea principala de aschiere I,executata de arboreal principal al capului de frezat,fixat pe consola;

-miscarea de avans circular II,executata de masa;

-miscarea de avans vertical III,executata de consola,pentru apropierea frezei de piesa si stabilirea adancimii de aschiere;

-miscarea de reglare IV,pentru pozitionarea mesei fata de arborele principal.

Masina de frezat carusel cu un singur montant

5.Masini de frezat longitudinal.Aceste masini fac parte din categoria masinilor de frezat fara consola.Ele sunt utilizate la prelucrarea pieselor mijlocii sau mari,in productia de serie mica,mijlocie sau mare.Prelucrarea se executa cu productivitate ridicata datorita posibilitatii folosirii simultane a mai multor capete de frezat.

Masina are urmatoarele miscari:

-miscarea principala de aschiere;

-miscarea de avans pe verticala a capetelor de frezat orizontale;

-miscarea de avans pe orizontala a capetelor de frezat verticale;

-miscarea de avans pe verticala a saniilor capetelor de frezat verticale;

-miscarea de rotire a capetelor de frezat pentru prelucrarea suprafetelor inclinate;

-deplasarea pe verticala a traversei mobile.

Scule si dispozitive folosite la frezarea suprafetelor plane

1)Freze. Sculele folosite la frezare poarta denumirea de freze.

Frezele sunt scule aschietoare prevazute cu unul sau mai multi dinti amplasati simetric pe suprafete laterale,frontala sau laterala si frontala ale unui corp de rotatie.In timpul prelucrarii,freza are o miscare de rotatie,fapt care face ca dintii sa intre succesiv in actiune si,pentru un timp foarte scurt,sa desprinda aschii.

a)Elementele constructive ale frezelor,se pot executa cu dintii dintr-o bucata cu corpul sau cu dinti aplicati din otel rapid sau carburi metalice.

Pentru fixarea in arborele principal al masinii frezele sunt prevazute cu coada sau cu alezaj.Partile principale ale unei freze sunt:

-corpul,care cuprinde partea utila si parte de fixare;

-partea utila,prevazuta cu dinti aschietori;

-coada, necesara fixarii directe sau indirecte in arborele principal;

-gatul,facand trecerea intre partea utila si coada;

b)Elementele geometrice ale partii aschietoare a frezelor.Principalul element al unei freze este dintele.Fiecare dinte al frezei lucreaza ca o scula aschietoare de tipul cutitului de strung sau de rabotat.

Principalele elemente geometrice ale dintii frezelor sunt :unghiurile de degajare,de asezare,de ascutire si unghiurile de atac.

Dintii frezelor frontale au doua unghiuri de atac:unghiul de atac principal si unghiul de atac secundar,care stabilesc pozitia dintelui fata de piesa de prelucrat.Durabilitatea frezei depinde in general de parametrii ei geometrici.

Clasificarea frezelor

Dupa constructie:freze monobloc si freze cu dinti demontabili;

Dupa suprafata pe care sunt asezati dintii:freze cilindrice,freze-disc,freze frontale freze cilindro-frontale.

Dupa orientarea dintilor:cu dinti drepti, cu dinti elicoidali,cu dinti inclinati in directii diferite.

Freze cilindrice

Freze disc

Freze frontale

Freze cilindro-frontale

2)Dispozitive.Se folosesc dispozitive pentru prinderea frezelor si antrenarea lor in miscare de rotatie si dispozitive pentru prinderea si fixarea pieselor.

a)Prinderea sculelor pe masina de frezat

.Pentru executarea frezarii,sculele trebuie antrenate in miscare de catre arborele principal al masinii.

Frezele cu alezaj se prind pe dornurile portfreza,care pot fi lungi sau scurte.

Dornul lung se introduce cu capatul sau conic in gaura conica din capatul arborelui principal si se blocheaza cu ajutorul unui surub ce strabate arborele pe intreaga sa lungime.Fixarea frezei pe dorn se face cu ajutorul unei piulite si al unor bucse distantiere,care asigura totodata si pozitia frezei pe dorn.

Dorn lung

Dornul scurt se foloseste pentru prinderea frezelor cilindro-frontale in arboele principal,fara a mai fi nevoie de sprijin,intrucat lungimea lui este mult mai mica decat a dornului lung.

Fixarea frezei pe  dornul scurt

1-coada conica

2-bucsa

3-pana

4-freza

5-surub

b)Prinderea pieselor pe masini de frezat.La frezare,piesele se pot fixa direct pe masa masinii de frezat,folosindu-se elemente de fixare universsale,aflate in dotarea masinii sau dispozitive speciale

Prinderea piesei pe masa masinii este intalnita de obicei in cazul productiei de unicate sau de serie mica sau atunci cand se prelucreaza piese mari.

Tehnologia frezarii suprafetelor plane.Regimuri de aschiere

Suprafetele plane se prelucreaza de obicei in pozitia orizontaala.In functie de configuratia pieselor se poate executa frezarea si in pozitie verticala sau inclinata.

Metode de frezare a suprafetelor plane.Frezarea suprafetelor planese poate executa prin mai multe metode.Cea mai simpla metoda este cea a frezarii unei singure suprafete.Piesa se fixeaza pe masa masinii si se executa frezarea prin trecereafrezei peste intreaga suprafata.La terminaarea prelucrarii,masina se opreste,se scote piesa din dispozitiv si se inlocuieste cu un nou semifabricat.Caracteristica acestei metode este productivitatea scazuta,datorita timpului necesar prinderii si desprinderii pieselor.

Frezarea mai multor suprafete este o metoda prin care,la o singura prindere,se prelucreaza mai multe suprafete apartinand aceleasi piese sau mai multor piese.Metode este intalnita sub mai multe variante.

Frezarea cu avaans in ambele sensuri este o metoda a caarui productivitate este sporita prin suprapunerea timpului ajutator peste timpul de baza.

Frezarea pe mese relative este o metoda care se poate aplica la masinile de frezat cu masa rotativa sau la masini obisnuite daca pe masa dreptunghiularaa se monteaza o masa rotativa.

Frezarea se executa cu avans circular.Metoda este productiva pentru ca si aici,ca si la metoda precedenta,timpul ajutator se suprapune peste timpul de baza.

Frezarea suprafetelor plane discontinue.Pot fi discontinue in acelasi plan sau discontinue in plane diferite.

Suprafetele discontinue in acelasi plan se pot freza fie prin trecerea frezei succesiv peste diferitele portiuni A,B ale suprafetei,fie cu un bloc de frezze ce acopera ssimultan portiunile A si B alle suprafetei.

Suprafetele discontinue in plane diferite reprezinta portiuni ale piesellor caracterizate de existenta a doua suprafete plane paralele intre ele,despartite de o suprafata plana,perpendicular ape cele doua suprafete paralele.

Frezarea suprafetelor plane inclinate.Se pot freza in mai multe moduri,si anume:prin inclinarea piesei,folosindu-se scule obisnuite;prin inclinarea axului portscula,folosindu-se freze obisnuite;cu ajutorul frezelor unghiulare.

Regimul de aschiere la frezarea suprafetelor plane.Principalele elemente ale regimului de aschiere la frezare sunt:adancimeaa de aschiere,avansul,viteza de aschiere si latimea de frezare.

Adancimea de aschiere ,in mod obisnuit,trebuie sa fie egala cu marimea adaosului de prelucrare.

Avansul s la frezare se poate raporta fie la un dinte,fie la o rotatie a frezei sau chiar la unitatea de timp.

Avansul pe dinte reprezinta deplasarea piesei de prelucrat in timpul rotirii frezei cu un unghi la centru corespunzator unui pas dintre doi dinti consecutive ai frezei.

Avansul de rotatie este marimea deplasarii piesei in timpul in care freza executaa o rotatie completaa.

Avansul pe minut reprezinta viteza miscarii de avans,adica deplasarea piesei in unitatea de timp.

Viteza de aschiere v reprezinta viteza periferica a frezei,calculate la diametrul maxim D al frezei;ea se exprima in m/min.Pe baza vitezei de aschiere,aleasa din tabele,se determina prin calcul turatia frezei n.

Un element al regimului de aschiere specific frezarii este latimea de frezare,notata cu B .Ea se masoara in mm si este legata de puterea necesara prelucrarii;cu cat latimea de aschiere este mai mare,cu ata puterea necesara la aschiere este mai mare.

Prelucrarea suprafetei plane prin rabotare

Rabotarea este intalnita mai frecvent la prelucrarea pieselor laa productia de unicate si de serie mica si,cel mult,in productia de serie mijlocie.

Caracteristic rabotarii este faptul ca,in timpul lucrului,intre scula si piesa prelucrata apare o miscare relativa,alternative de translatie,care constituie miscarea principala de aschiere.

In functie de elemental care se executa aceste miscari,se deosebesc urmatoarele scheme de prelucrare:

-prelucrarea prin rabotare longitudinala,denumita pe scurt rabotare,la care scula este fixa,iar piesa executa miscarea principala de aschiere;masina unealta folosita se numeste masina de rabotat longitudinal sau raboteza;

-prelucrarea prin rabotare transversala,la care scula executa miscarea principala de aschiere,iar piesa sta pe loc;masina-unealta folosita poarta denumirea de masina de rabotat transversal sau seeping;

-prelucrarea prin mortezare,asemanatoare prelucrarii prin rabotare transversala,cu singura deosebire ca scula executa miscarea principala de aschiere in plan vertical;masina-unealta folosita se numeste masina de mortezat sau morteza;

Masini de rabotat

La rabotarea suprafetelor plane se folosesc trei categorii de maasini-unelte:raboteze,sepinguri si morteze.

1)Masini de rabotat longitudinal.Din aceasta grupa fac parte masinile de rabotat cu un montant si masinile de rabotat cu doi montanti.In lungul batiului masinii,pe ghidaje cu lungime mare,aluneca masa masinii,pe care se fixeaza piesa de prelucrat.Cursa masinei poate atinge1-15m,ceea ce impune ca masina sa aiba ghidaje cu lungime de acelasi ordin de marime.De o parte si de alta,pe batiul masinii se fixeaza doi montanti verticali,asamblati in partea de sus printr-o grinda transversala formandu-se astfel un cadru rigid.Datorita prezentei acestui cadru,masinii I se spune si masina de rabotat portal.Montantii sunt prevazuti pe intreaga lor lungime cu ghidaje verticale pe care se deplaseaza in sus si in jos cate un carucior lateral si o traversa mobile pe care se afla unul sau,de obicei doua carucioare.Carucioarele sunt prevazute cu sanii pe care se gasesc montate suporturi portcutit.

Miscarile executate de catre diversele parti ale masinii toate mecanizate sunt:

-miscarea principala de aschiere,rectilinie alternative executata de masa.

-miscarea secundara de avans vertical a carucioaarelor laterale;

-miscarea de avans orizontala a saniilor carucioarelor laterale;

-miscarea de avans orizontal a carucioarelor centrale;

Masina de rabotat portal

2)Masini de rabotat transversal.Aceste masini au dimensiuni mult mai mici decat masinile de rabotat longitudinal,fiind deci destinate prelucrarii unor piese de dimensiuni mici.Aceste masini pot fi:

-cu actionare electromecanica;

-cu actionare hidraulica.

Principalele miscari executate sunt:

-miscarea principala de aschiere,alternativa de translatie,executata de berbec;

-miscarea de avans a piesei;

-miscarea de pozitionare prin care masa se apropie de berbec;

-miscarea de avans vertical,folosit ca avans de lucru sau pentru stabilirea adancimii de aschiere.

Seping

3)Masini de mortezat.Masinile de mortezat sunt asemanatoare sepingurilor in ceea ce priveste miscarile executate,cu deosebire ca miscarea principala se executa in plan vertical si nu in plan orizontal.In practica sunt intalnite diferite tipuri de masini de mortezat,care se deosebesc intre ele prin marime,modul de executie a miscarilor de avans,posibilitatea inclinarii berbecului.Dintre aceste masini,o raspandire mai mare o are masina de mortezat cu cap inclinabil lateral si cu avans transversal executat de masa.Masa masinii poate executa deplasari pe doua directii perpendiculare:avans longitudinal si avans transversal.Majoritatea masinilor au si o masa rotativa prevazuta cu cap divisor.

Pentru marirea posibilitatilor de lucru ale masinii,suportul in care berbecul executa miscarea principala se ppoate inclina lateral cu un unghi care,la masinile mici,poate atinge 30 grade la dreapta sau la stanga axei verticale a masinii.Mecanismul folosit pentru transformarea miscarii de rotatie primita de la cutia cu viteze,in miscare de translatie-alternativa a berbecului,este,in cazul cel mai frecvent la masinile de mortezat mici si mijlocii.Lungimea cursei berbecului poate fi reglata,dupa inaltimea suprafetei care trebuie prelucrata,prin modificare razei r traiectoriei circulare descrisa de catre articulatia bielei,la discul care joaca rol de manivela;pentru reglare efectiva se foloseste un surub de reglare.

Masina de mortezat

Scule si dispozitive utilizate la rabotarea suprafetelor plane

Scule folosite la prelucrarea prin rabotare se numesc cutite.

Pentru rabotarea pe raboteze si rabotarea pe sepinguri se folosesc aceleasi cutite;in cazul mortezarii se utilizeaza cutite speciale.

Cutitele de rabotat se confectioneaza din materiale obisnuite sau se armeaza cu placute din carburi metalice

Din punct de vedere constructive,cutitele de rabotat pot fi:drepte,incovoiate,cotite,si cu cap ingustat.

In functie de orientarea taisului principal,cutitele de rabotat pot fi pe dreapta,respectiv pe stanga.Constructia unui cutit de rabotat depinde si de operatia la care el este folosit;vor exista deci cutite pentru degrosat si cutite pentru finisat deosebite intre ele in special prin parametrii geometrici.Parametrii geometrici ai cutitelor de rabotat se aleg in functie de materialul prelucrat.

Cutitele de mortezat difera constructive de cutitele de rabotat.Ele au o geometrie speciala,datorita modului in care desprind aschiile.

Dispozitivele folosite la prelucrarea prin .rabotare            sunt in general simple si au un caracter universal.Pentru prinderea sculelor pe masina nu sunt necesare dispozitive speciale,in afara celor cu care a fost dotata masina.De regula,cutitele sunt fixate in dispozitive cu surub,care au posibilitatea sa ridice cutitul de pe suprafata prelucrata ,in timpul executarii cursei de mers in gol.Aceasta ridicare evita frecarea cutitului de suprafata si uzarea sa inutila.Pentru prinderea pieselor pe masa masinii se pot folosi:

-prinderea direct ape suruburi cu cap T si bride,masa fiind prevazuta in acest scop cu canale T;

-prinderea in dispozitive cu character universal sau special.

Dispozitivele cel mai des folosite sunt menghinele.Ele se utilizeaza la rabotarea pe sepinguri sau la mortezare.

Tehnologia prelucrarii suprfetelor plane prin rabotare.

Regimuri de aschiere

1)Pregatirea pieselor prin prelucrare.Operatiile necesare pregatirii pentru prelucrare sunt reduse ca volum.In cazul productiei de unicate sau de serie mica ,pentru delimitarea adaosului de prelucrare se foloseste operatia de trasare,care se executa dupa ce piesa a fost fixata pe masa masinii.Piesele cu dimensiuni mari sau foarte mari se prelucreaza pe masinile de rabotat longitudinal,bucata cu bucata.Piesele de dimensiuni mici se prelucreaza individual pe seeping sau in grup,pe raboteza.

2)Prelucrarea suprafetelor plane pe raboteze si pe sepinguri . Pe masinile de rabotat se pot prelucra suprafete plane orizontale,verticale sau inclinate.

Suprafetele plane orizontale se prelucreaza cu usurinta folosindu-se miscareaa de avans lateral a saniilor portcutit de pe traversa rabotezei sau miscarea de avans a sepingului.

Suprafetele plane verticale se pot prelucra pe masinile de rabotat longitudinal folosindu-se fie avaansul vertical al saniilor portcutit de pe traversa,fie mai bine,avansul vertical al carucioarelor laterale,montate pe coloane.

Suprafetele plane inclinate pot fi prelucraate prin urmatoarele:

-asezand piesaa inclinat pe masa masinii cu unghiul dorit lucrand in continuare ca la prelucrarea suprafetelor orizontale;

-inclinand sania portcutit cu unghiul dorit si folosit avaans pe directia inclinata.

3)Prelucrarea suprafetelor plane pe masina de mortezat,Prelucrarea prin mortezare este caracterizata de o productivitate scazuta,fapt pentru care se apeleaza la acest procedeu in vederea prelucrarii unei suprafete plane,numai atunci cand suprafata respective este greu accesibila pentru a se aplica alte procedee.Suprafetele plane prelucrate pot fi orientate vertical sau inclinat.

Suprafetele plane verticale se prelucreaza folosindu-se o miscare de avans rectilinie a mesei masinii.Suprafete plane inclinate se pot prelucra printr-una din urmatoarele metode:

-prin inclinarea berbecului;

-prin inclinarea piesei;

4)Rabotarea suprafetelor compuse.Suprafetele plane compuse sunt discontinue,alcatuite din portiuni plane orizontale,verticale si inclinate.Prelucrarea prin rabotare se poate realiza cel mai rational folosindu-se posibilitatile oferite de masina de rabotat de tip portal care permite utilizarea simultana a mai multor cutite.Tipul cutitelor folosite si miscarile de avans necesare trebuie sa corespunda portiunii din suprafata care se prelucreaza.

5)Regimuri de aschiere folosite la rabotarea suprafetelor plane.Pricipalele elemente ale regimului de aschiere la rabotare sunt:adancimea,avansul si viteza de aschiere.Pentru a stabili valorile elementului regimului de aschiere trebuie sa se tina seama de marimea adosului de prelucrare,de felul prelucrarii,de materialul sculei,de rigiditatea masinii-unelte si de natura materialului prelucrat.In general,prelucrarea suprafetelor prin rabotare cuprinde degrosarea si finisarea.Prin prelucrarea de degrosare se indeparteaza cea mai mare parte a adosului de prelucrare,restul materialului fiind indepartat la finisare.Aschiile avand sectiune mai mare la degrosare,scula folosita trebuie sa fie robusta,sa iasa cat mai putin din support,ca sa nu vibreze in timpul lucrului.In general ,la degrosare,elementele regimului de aschiere au valor ice variaza in limitele:3-8mm pentru adancimea de aschiere;0,2-1,4mm/c.d pentru avans;11-33m/min pentru viteza de aschiere.

La prelucrarea de finisare,elementele regimului de aschiere au valori cuprinse intre limitele:0,3-2,0mm,pentru adancimea de aschiere;0,2-0,6mm/c.d pentru avans;30-70m/min pentri viteza de aschiere.

Valorile exacte se aleg din tabele sau nomograme,aflate in indrumatoarele de speciale.

Prelucrarea suprafetelor plane prin strunjire

Prin strunjire se prelucreaza frecvent suprafetele plane atat la piese de dimensiuni mici cat si la piese cu dimensiuni mari sau foarte mari

In mod obisnuit, suprafetele plane se prelucreaza pe strunguri concomitent cu alte suprafete, ca de exemplu, suprafete de rotatie interioara sau exterioara.

Scheme tehnologice utilizate.

Generarea unei suprafete plane la strunjire este posibila daca se foloseste miscarea principala de aschiere-miscare de rotatie-si miscare de avans transversal-miscare de translatie.

Masini-unelte folosite la strunjirea suprafetelor plane.

Suprafetele plane pot fi prelucrate pe orice tip de strung.

Suprafetele plane ale pieselor mici pot fi prelucrate pe strunguri normale sau pe strunguri revolver.

Suprafetelor plane ale pieselor cu diametru mare si inaltime mica se pot prelucra pe strunguri frontale sau pe strunguri carusel,iar cele ale pieselor cu dimensiuni mari in general, pe strunguri carusel.

Strungurile frontale sunt destinate in special prelucrarii suprafetelor plane.

Un asemenea strung are de regula dimensiuni mari si se compune dintr-o papusa fixa, continand o cutie de viteze si un platou si un batiu separate sau facand corp comun cu papusa fixa, care sustine un carucior. Pe carucior se poate deplasa o sanie portcutit.

Platoul unui asemenea strung permite prinderea unei piese cu diametru ajungand la 1000-5000m.

Deoarece pe strungurile frontale se prelucreaza piese cu greutate mare,pentru evitarea supradimensionarii arborelui principal,miscarea de rotatie de la cutia de viteze se trasmite direct la platou,arborele avand numai rolul de sustinere si centrare a platoului si a piesei de prelucrat

Scule si dispozitive la strunjirea suprafetelor plane

Cutitele folosite la srunjirea suprafetelor plane pot fi speciale sau obisnuite,folosite si la alte prelucrari.

Cutitele folosite la prelucrarea pe strunguri frontale sau carusel se deosebesc de cele utilizate la strungurile normale prin robustetea lor ridicata,necesara pentru a face fata prelucrarii cu sectiuni mari de aschii.

Dispozitivele pentru prinderea sculelor sunt obisnuite,aflate in dotarea strungurilor.Dispozitivele pentru prinderea pieselor pot avea haracter universal sau special.

Tehnologia strunjirii suprafetelor plane.Elementele regimului de aschiere

Strunjirea unei suprafete plane decurge de obicei in doua etape:degrosare si finisare.Pentru fiecare etapa in parte se folosesc anumite scule si regimuri de aschiere corespunzatoare.

Suprafetele plane cu precizie ridicata pot fi obtinute pe strungurile normale,iar daca piesa este mare,pe strunguri carusel.Suprafetele plane,prelucrate pe strungul frontal,au precizie scazuta din cauza vibratiilor care apar in timpul prelucrarii.O productivitate ridicata se obtine la prelucrarea pe strunguri carusel din cauza posibilitatii strunjirii simultane cu mai multe cutite.

Elementele regimului de aschiere sunt:adancimea de aschiere,viteza de aschiere si avanul.Valorile acestor elemente depend de felul operatiei,felul sculei utilizate si natura materialului de prelucrat.La prelucrarea unei suprafete plane viteza de aschiere variaza in decursul prelucrarii,pentru ca se modifica incontinuu diametrul zonei de contact dintre cutit si piesa .Viteza de aschiere variaza deci intre o valoare maxima,corespunzatoare diametrului maxim,si o valoare minima ce tinde catre zero,cand cutitul se afla aproape de axa de rotatie a piesei.Din aceasta cauza ,valorile vitezei de aschiere se vor alege mai mari decat cele prevazute la strunjirea suprafetelor de revolutie.La srunjirea pe strunguri normale,avansul este de 0,3-0,7mm/rot,cu valori mai mici pentru finisare;la srunguri carusel,avansul ajunge la 2mm/rot.Adancimea de aschiere are valori cuprinse intre 2 si 5 mmpentru strungurile normale si pana la 15mm la prelucrarea pe strungurile carusel.

Valorile exacte recomandate pentru prelucrarea suprafetelor plane in conditii concrete se gasesc in tabele.

Normarea tehnica in constructia de masini

Corelarea in timp a proceselor tehnologice impune de la inceput stabilirea unor criterii comune.

Astfel, un asemenea criteriu a devenit normarea tehnica. Norma de munca reprezinta si unul din criteriile aprecierii eficientei oricarui proces tehnologic.

Este de dorit ca operatiile, fazele, trecerile, etc. sa se faca intr-un timp cat mai scurt (desigur nu in dauna calitatii produsului), avand astfel certitudinea ca in timpul limitat de conditiile de fabricatie (schimb, zi, decada luna, etc.) sa se poata prognoza o cantitate stricta de produse corelate desigur cu planul de productie.

1. Norma de lucru, norma de timp si norma de productie

Timpul stabilit in vederea executarii unei anumite lucrari tehnologice in anumite conditii tehnico-economice poarta numele de norma de lucru sau norma de timp (N_T).

Aceasta se masoara in schimburi, ore sau minute.

Norma de productie (N_p) se refera la cantitatea de produse sau de lucrari stabilite a se efectua intr-o unitate de timp de catre un executant, in conditiile unei calificari corespunzatoare si conditii tehnico-organizatorice precizate ale locului de munca.

Legatura dintre norma de timp si norma de productie este redata de relatia:

(8.1)

[N_T] (zi/buc.), (ore/buc.), (min/buc.).etc.

se exprima in general in: unitati de timp (an, zi, ore, min..)/ unitate de produs (buc, kg., m,.). Desigur constructia de masini foloseste in cel mai des caz (min/buc)

2.Structura normei tehnice de timp N_T si stabilirea elementelor componente

Intrucat operatia este unul din elementele de baza ale procesului tehnologic (pentru care exista si documentatie - planul de operatii), norma de timp (N_T) se va referi la timpul necesar realizarii unei piese in cadrul ei. Structura normei tehnice de timp se prezinta in fig.8.1., unde:

T_pi - timpul de pregatire si incheiere

T_op -timpul operativ

t_b - timpul de baza

t_a - timpul auxiliar (ajutator)

T_d1 - timpul de deservire a locului de munca

t_dt - timpul de deservire tehnica

t_do - timpul de deservire organizatorica

T_ir - timpul de intreruperi reglementate

t_to - timpul de intreruperi conditionate de tehnologia stabilita si de organizare a productiei

t_on - timpul de odihna si de necesitati firesti (fiziologice)

Deci, norma de timp se poate exprima si sub forma relatiilor:

(min/buc) (8.2)

- norma de timp pe bucata

N - nr. bucati piese din lot

(min/rot) (8.3)

Sa analizam pe rand fiecare componenta a relatiei normei tehnice de timp (N_T).

[T_pi] - timpul de pregatire si incheiere

El se determina pentru toata seria (lotul) de piese.

El este consumat de operatorul uman inainte si in timpul efectuarii lucrarii pentru crearea conditiilor necesare executarii acesteia precum si dupa terminarea ei, pentru incheierea lucrarilor (studierea planului de operatii - a documentatiei tehnologice in general, pregatirea locului de munca, reglarea masinii, montarea S.D.V.-urilor, etc.).

In general, timpul de pregatire-incheiere nu depinde de marimea lotului de piese si nu contine consumuri de timp care se repeta periodic in timpul lucrului.

T_pi - depinde de tipul productiei, de natura (felul) operatiei si de gradul de organizare a muncii. El se stabileste pe baza unor normative si date experimentale.

[T_op] - timpul operativ: este timpul efectiv consumat de catre operatorul uman in decursul caruia se realizeaza procesul tehnologic propriu-zis.

Se compune din timpul de baza si cel ajutator (auxiliar)

(8.4.)

() - timpul de baza, este timpul pentru transformarea prin aschiere a semifabricatului.

El depinde direct de regimul de aschiere si se poate determina pe cale analitica, grafica sau prin cronometrare.

() - timpul auxiliar (ajutator), se consuma cu efectuarea actiunilor auxiliare (de exemplu timpul pentru fixarea si scoaterea piesei, timpul pentru cuplarea avansului si a turatiei, timpul pentru masurarea dimensiunilor realizate, etc.)

De remarcat este faptul ca in anumite situatii o parte din timpul auxiliar poate sa se suprapuna cu timpul de baza.

Acea parte, bineinteles nu se va cuprinde in timpul operativ.

[T_d1] - timpul de deservire a locului de munca este timpul consumat de operatorul uman pe intreaga perioada a schimbului de lucru, atat pentru mentinerea in stare de functionare a utilajului, cat si pentru alimentarea si organizarea locului de munca.

- procentual:                (8.5.)

Structural se compune din:

(8.6.)

(t_dt) - timpul de deservire tehnica se poate determina procentual din timpul de baza:

[min]     (8.7.)

unde: K₁ - in procente raportul lui (t_dt) fata de (t_b)

- literatura de specialitate da si alte expresii analitice ale (t_dt)in functie de timpii de reglare si schimbare a sculei, timpul consumat cu reglarea de compensare, numarul de reglari de compensare, indreptarea si lustruirea muchiei aschietoare, toate in timpul unei perioade de durabilitate economica admisa.[59]

(t_do) - timpul de deservire organizatorica; aceasta nedepinzand de locul concret de munca, efectuandu-se la orice fel de lucrare.

Asemenea ca si (t_dt), se poate exprima in procente fata de timpul de baza:

[min] (8.8.)

unde K₂ este coeficientul procentual (fata de timpul operativ)

[T_ir] - timpul de intreruperi reglementate este perioada de timp necesar operatorului uman in procesul de lucru pentru necesitati firesti (t_on) cat si de organizare a productiei (t_to).

Deci:

(8.9.)

Se poate estima:

[min] (8.10.)

unde K₃ este tot un factor procentual.

Este important sa retinem ca toti timpii:

[T_pi, T_op, T_d1, T_ir) sunt timpi productivi.

3. Metode folosite pentru determinarea normelor tehnice de timp, modalitati de masurare si analiza

Se pot folosi urmatoarele metode in vederea stabilirii normelor de timp:

a)     metoda analitica

b)     metoda experimental-statistica

c)     metoda comparativa

Metodele b) si c) au un oarecare grad de subiectivitate, deci, in consecinta nu pot fi aplicate in productia de serie mare si masa.

Prima metoda, cea analitica (a) defalca in profunzime structura procesului de prelucrare, deci elementele componente: operatii, faze, treceri, pana la nivel de manuiri.

Deocamdata aceasta metoda se considera a fi cea mai exacta si din aceasta cauza, metoda are aplicabilitate in productia de serie mare si masa, unde stabilirea normelor de timp trebuie sa fie facuta cu precizie maxima.

Ca metode de masurare si de analiza a timpului de munca intalnim:

Metode de inregistrare directa a timpului

- cronometrarea

- fotografierea

Metode de inregistrare indirecta a timpului

- observari instantanee

- masurarea timpului pe microelemente

Filmarea

Utilizarea magnetofonului

Oscilografierea

Centralografierea, tehnografierea si productografierea

Pentru explicatii, consideram mai important sa ne oprim la ultimele metode:

- Filmarea: - este metoda de inregistrare continua si in amanunte a unei anumite perioade de munca, utilizandu-se aparatul de filmat.

- Utilizarea magnetofonului: - se indica la masurarea activitatilor care se desfasoara pe intuneric. Magnetofonul se completeaza cu un sistem automat de marcare a inceputului si sfarsitul actiunii inregistrate pe banda. Totodata se cupleaza la un contor care permite masurarea cu precizie ceruta (uneori sutimi de secunda) a intervalelor de timp scurse intre doua semnale sonore inregistrate pe banda, utilizandu-se dispozitive de recunoastere a acestor semnale.

- Oscilografierea: - se utilizeaza cand nu este necesara prezenta unui observator. Astfel se inregistreaza pe oscilograf semnalele primite de la masina-unealta prin intermediul unor traductoare, obtinandu-se succesiunea manuirilor, fazelor etc. Pe o diagrama (numita oscilograma).

- Centralografierea: este procedeul de analizare pe o instalatie electronica (centralograf) a unei grupe pana la 20-40 masini. Se poate cuprinde chiar o sectie intreaga. Ca functionare (pe baza de traductoare) se aseamana cu instalatia si principiul oscilografului

Controlul suprafetelor plane

Suprafetele plane prelucrate prin aschiere se controleaza in ceea ce priveste:precizia dimensionala,planitatea,pozitia reciproca fata de alte suprafete si calitatea suprafetei.

Controlul dimensional se efectueaza cu instrumente de masurat obisnuite,cum sunt:riglele,ruleta,sublerul.

Planitatea suprafetelor prelucrate prin aschiere se prelucreaza prin metoda fantei de lumina.Pentru aceasta,pe suprafata de control,in mai multe directii,se aseaza perpendicular pe suprafata o rigla de control.Cu ajutorul unei surse luminoase,amplasate in spatele riglei,e stabileste latimea fantei de lumina data de neregularitatile suprafetei.Procedeuleste foarte exact;cu oarecare experienta si o buna sursa de iluminat se obtin rezultate foarte bune,putandu-se pune in evidenta fante de lumina.

Pozitia reciproca a suprafetelor plane si a altor suprafete se controleaza cu ajutorul dispozitivelor cu ceas comparator,echerelor sau sabloanelor.

Pozitia reciproca a suprafetelor componente ale unei suprafete compuse si precizia acestor suprafete se poate controla cu placi -talon,special construite sau al unor placi-etalon si al unor ceasuri comparatoare.

Controlul calitatii suprafetelor prelucrate constituie o operatie mai dificila.

Simplul control vizual,chiar ajutat de o lupa ,nu poate oferi decat informatii aproximative.Determinarea exacta a rugozitatii necesita aparate speciale,cum sunt microscoapele,pentru determinarea rugozitatii sau profilometrele,care masoara inaltimea asperitatilor prin palparea suprafetei.

Masuri de protectia muncii in activitatile cu masini-unelte

La operatiile de prelucrare a materialelor cu ajutorul masinilor-unelte(strunjire,frezare,debitare,rectificare,etc),accidentele de munca se datoreaza in principal riscurilor mecanice generate de:

-organele de masini in miscare,care pot provoca accidente,datorita antrenarii,strivirii,forfecarii,taierii,prinderii,etc;

-proiectare de corpuri sau particule;

-spatiile periculoase din constructia si amplasarea mainilor care nu permit efectuarea operatiilor de deservire,intretinere si reparatii in conditii de securitate.

Muncitorii care deservesc masinile-unelte trebuie instruiti cu prevederile normelor specifice de protectia muncii la aceste masini.

Principalele masuri generale de protectia muncii care vor fi respectate in activitatile cu masinile-unelte sunt:

-oprirea masinilor-unelte la schimbarea dispozitivelor,la fixarea si scoaterea pieselor,la repararea,curatirea,ungerea si inlaturarea aschiilor sau la plecare de langa masina;

-folosirea ecranelor si dispozitivelor de protectie,a ochelarilor si a altor mijloace individuale de protectie;

-intretinerea masinii locului de munca si a sculelor in perfecta stare tehnica si de curatenie;

-verificarea starii tehnice a masinii,utilajului,sculelor si dispozitivelor,atat inainte,cat si dupa incetarea lucrului si anuntarea la predarea schimbului a tuturor defectiunilor constatate.

De asemenea,operatorii trebuie sa-si insuseasca masurile specifice de protectia muncii pentru fiecare categorie de masini-unelte.

Principalele masuri pentru masini de frezat

-Fixarea pieselor pe masa masinii se va face cu ajutorul dispozitivelor adecvate si la distante cat mai mari de scula;

-Frezele,in special cele cu dinti demontabili,se vor verifica sub toate aspectele,iar cozile lor,ca si locasurile de fixare,vor fi perfect curatate inainte de montaj;

-Ascutirea sculelor se va face numai de catre personalul instruit special in acest sens,pentru a se evita deteriorarea sculei si pericolul de accidentare;

-Masurile se efectueaza numai dupa oprirea masinii,iar in timpul prelucrarii trebuie sa se evite regimurile de lucru care produc vibratii sau trepidatii;

-Operatia de aschiere se va incepe prin pornirea frezei,urmata de avansul de apropiere,cuplarea avansului automat,avansarea piesei spre freza,facandu-se fara ax,iar la oprire,se va opri intai avansulsi apoi axul masinii.

Principalele masuri de masini de rabotat

-Aceleasi recomandari de fixare si verificare ca si la masinile de frezat;o atentie speciala se va acorda verificarii corespondentei sculei din punct de vedere al caracteristicilor materialului prelucrat si al regimului de lucru ales;

-Accesul la pieele montate pe masinile mari trebuie sa se faca numai cu scari speciale fixe si,dupa caz,prevazute cu balustrade.

APLICATIE LA TEHNOLOGIA PRELUCRARII SEMIFABRICATELOR PE MASINI DE FREZAT

Sa se prelucreze suprafata plana de latime t=60mm,de lungime l_p=70mm a unei piese din otel carbon,cu σ_r=75daN/mm²,determinandu-se elementele regimului de aschiere,modul de prindere a piesei si timpul de baza.Frezarea se executa cu o freza cilindrica elicoidala II 80*100(STAS 578-76),z=10 dinti.Se cunosc t₁=6mm(marimea liniei de contact intre scula si piesa)si s_d=0,3mm/dinte.

REZOLVARE:

a)Determinarea grosimii efective si a grosimii medii a aschiei ;

b)Grosimea efectiva a aschiei.Din triunghiul ABC

a_e=s_d*sinφ si

cosφ==1-

Din relatia fundamentala sin²φ-cos²φ=1rezulta:

Sinφ=²φ=²=2

a_e=2s*

b)Grosimea medie a aschiei.Din triunghiul EGF(fig. 7.1,a)rezulta:

a_m=EG=s_d*sinφ/2

cosφ=1-

Din relatia sinφ/2=rezulta:

Sinφ/2=

a_m=s_d*

b)Determinarea vitezei de aschiere

Din tabelul 5.4,pentru prelucrarea otelului carbon cu σ_r=70daN/mm²cu o freza cilindrica se recomanda viteza:v=14..20m/min;se adopta v=20m/min

C)Prinderea piesei

Piesa se poate prinde intr-unul din urmatoarele moduri:

-direct pe masa masinii;

-in menghina;

-in dispozitiv special;

Se adopta prinderea in menghina.

d)Determinarea timpului de baza

Timpul de baza se determina cu relatia:

t_b=

Din figura 7.1,b rezulta:

l_i=

l_e=mm;se adopta l_e=4mm

i=1o trecere

n=rot/min;se adopta n=6rot/min din cartea masinii.

S=z*s_d=10*0,3 mm/rot

Prelucrarea prin frezare