Uploaded by mihaela marinescu

MOM-Curs 3

advertisement
Mecanisme şi Organe
de Maşini
Tehnologii de prelucrare
3.1. Tehnologii de obŃinere a produselor şi
pieselor
3.1.1. Produse şi piesele componente ale acestora
Produsul este o entitate fizică creată pe baza unui proiect, care poate
fi oferit pieŃei şi care ar putea să satisfacă cerinŃele sau necesităŃile
utilizatorului acestuia. Produsul poate fi format dintr-o singură piesă sau
din mai multe piese asamblate.
Piesa este orice componentă a unui ansamblu care are o anumită
atribuŃie sau realizează o acŃiune. Piesele componente trebuie să fie
caracterizate prin calitate, îndeplinind anumite criterii: rezistenŃă,
fiabilitate, ergonomie, estetică şi preŃ de cost.
ObŃinerea de piese componente de calitate depinde de factorii şi etapele
enumerate, între care procedeul şi tehnologia de producere a acestora
sunt dominante.
3.1. Tehnologii de obŃinere a produselor şi pieselor
3.1.2. Procedee de obŃinere a pieselor
Procedeul şi tehnologia de obŃ
obŃinere a unei piese depind de următorii parametri:
parametri:
● ImportanŃa piesei se referă la locul şi rolul pe care îl are aceasta în cadrul
ansamblului.
Exemplu.
Exemplu. Se consideră
consideră un etrier de la sistemul de frânare al unui automobil.
automobil. De buna funcŃ
funcŃionare a piesei va depinde
siguranŃ
siguranŃa pasagerilor automobilului.
automobilului. Se recomandă
recomandă pentru obŃ
obŃinerea piesei turnarea su presiune.
presiune.
● Complexitatea piesei se referă la geometria pe care o are o piesă:
grosimea pereŃ
pereŃilor,
ilor, numă
numărul,
rul, forma şi dimensiunile golurilor din piesă,
piesă, precizia şi toleranŃ
toleranŃele
extrem de mici.
mici.
Exemplu.
Exemplu. Se consideră
consideră o carcasă
carcasă din material plastic a unui sistem de măsură de precizie.
precizie. Forma şi
dimensiunile trebuie să satisfacă
satisfacă condiŃ
condiŃiile de funcŃ
funcŃionalitate şi precizie care definesc
ansamblul.
ansamblul. Se recomandă
recomandă procedeul de obŃ
obŃinere prin injecŃ
injecŃie.
ie.
● Forma şi dimensiunile definesc gabaritul şi aspectul exterior al
ansamblului.
Exemplu.
Exemplu. Barele de protecŃ
protecŃie ale automobilelor sunt confecŃ
confecŃionate din materiale composite
(material plastic şi fibre cu rezistenŃ
rezistenŃă mare).
mare). Procedeul de obŃ
obŃinere este injecŃ
injecŃia de materiale
composite.
● Materialul se alege în funcŃie de condiŃiile de rezistenŃă, mediul în care
funcŃionează şi regulile esteticii.
Exemplu.
Exemplu. Se consideră
consideră carcasa unui robot de bucătărie
bucătărie.. În acest caz piesele sunt confecŃ
confecŃionate din
material termoplastic datorită
datorită posibilită
posibilităŃilor compleze de definire a formei şi culorii
produsului.
produsului.
● Starea suprafeŃei se referă la gradul de finisare al materialului şi al
stratului cu care acesta este acoperită.
Exemplu.
Exemplu. În cazul accesoriilor sanitare acestea trebuie să aibă
aibă un grad înalt de luciu (lustruire cu pastă
pastă de lustruit),
lustruit),
urmat de o acoperire galvanică
galvanică de protecŃ
protecŃie împotriva oxidă
oxidării.
rii.
Principalele metode de obŃ
obŃinere a pieselor ( cu referire la materialul principal) sunt:
sunt:
turnarea,
turnarea, forjarea,
forjarea, matriŃ
matriŃarea,
area, stamparea,
stamparea, ambutisarea,
ambutisarea, electroeroziunea,
electroeroziunea, tăierea
electroerozivă cu fir, jet de apă şi laser;
pentru materiale plastice:
plastice: injecŃ
injecŃia,
ia, extrudarea,
extrudarea, suflarea cu aer,
aer, prelucrarea prin vidare;
vidare;
prelucrările mecanice.
mecanice.
3.2. Turnarea
Turnarea reprezintă metoda tehnologică
de fabricaŃie a unei piese prin
solidificarea unei cantităŃi determinate
de material în stare topită, introdus întro cavitate de configuraŃie şi dimensiuni
corespunzătoare unei forme de
turnătorie. In urma solidificării, rezultă
forma finală a piesei
Materialele utilizate pentru turnare:
fontele, oŃelurile, materiale şi
aliajele neferoare;
materialele plastice (termoplastele),
răşini epoxidice (duroplaste),
betoane şi mortare de gips.
3.2.1. Parametri materialelor
de turnare
Principalii parametri de materialelor
pieselor turnate sunt:
- fluiditatea;
- tensiunea superficială;
coeficientul de contracŃie.
3.2. Turnarea
3.2.2. Tehnologia de turnare
Etapele tehnologice ale procesului de turnare sunt următoarele:
următoarele:
● Fabricarea formelor. Fabricarea formelor depinde de tipul formei de
turnare:
turnare: formă din nisip cu sau fără lianŃ
lianŃi, formă tip coajă,
coajă, formă metalică.
metalică.
● Prepararea materialului. Materialul care se toarnă se topeş
topeşte în
cuptoare de topire încălzite electric.
● Turnarea. Turnarea propriupropriu-zisă se face în următoarele moduri:
moduri:
- direct în forma de turnare,
turnare, în cazul formelor din nisip sau din coji (ceramice);
ceramice);
- în sisteme de alimentare ale matriŃ
matriŃelor,
elor, în cazul turnă
turnării sub presiune la rece;
rece;
● Răcirea şi solidificarea. Răcirea
Răcirea şi solidificare sunt componente ale
unei etape de care depinde calitatea piesei obŃ
obŃinute
● Extragerea piesei din formă. Extragerea piesei se face în
urmă
următoarele moduri:
moduri:
- prin distrugerea matriŃ
matriŃei şi recuperarea piesei turnate;
turnate;
- prin eliminarea piesei din formă fără distrugerea matriŃ
matriŃei.
ei.
● CurăŃirea. CurăŃ
CurăŃirea se realizează prin:
prin: tăiere (maselote,
maselote, materiale din
canalele de umplere);
umplere); polizare (îndepărtarea bavurilor);
bavurilor); sablare cu alice de
plumb, oŃel sau materiale plastice.
plastice.
● Controlul. Controlul se realizează
realizează prin inspecŃ
inspecŃie cu lumină
lumină albă
albă, teste de
presiune,
presiune, inspecŃ
inspecŃie cu particule magnetice,
magnetice, teste radiografice,
radiografice, ultrasonice,
ultrasonice,
teste cu raze X şi γ.
● Tratamentul termic. Exemple: tratamente de detensionare pentru
eliminarea tensiunilor şi evitarea fisură
fisurărilor;
rilor; tratamente termice de
recoacere,
recoacere, normalizare sau călire pentru modificarea şi îmbunătă
mbunătăŃŃirea
structurii.
structurii.
● Finisarea piesei turnate. Finisarea piesei se face prin sablare
pentru debavurare sau uniformizarea şi îmbunătă
mbunătăŃŃirea calită
calităŃii suprafeŃ
suprafeŃelor,
elor,
lustruire pentru finisări de înaltă
naltă calitate,
calitate, sau prelucrări
prelucrări mecanice pentru
aducerea piesei turnate la geometria şi dimensiunile impuse de
proiect.
proiect.
3.2. Turnarea
3.2.3. Avantajele şi dezavantajele turnării
♦ Avantajele procesului de turnare sunt:
●
●
●
●
ObŃinerea de piese cu forme interioare şi exterioare complexe.
ObŃinerea de piese din materiale care nu pot fi prelucrate prin alte procedee
Simplificarea proiectarii formei pieselor sau subansamblurilor;
Turnarea este un procedeu tehnologic adaptat la producŃia mare sau de
masă (blocuri motor, carcasele cutiilor de viteze, etc.);
● ObŃinerea de piese de dimensiuni şi mase extrem de mari ( până la 200
tone).
♦ Dezavantajele procesului de turnare sunt:
● ContracŃia conduce la modificarea dimensiunilor pieselor finite, şi adeseori a
formei geometrice;
● Porozitatea se manifestă prin incluziuni gazoase care afectează rezistenta
structurală a materialului;
● Fisurarea conduce la rebutarea piesei turnate;
● ApariŃia de structuri de turnare casante care trebuie modificate pentru a se
obŃine piese cu caracteristici de rezistenŃă şi elasticitate ridicate;
● Costuri de producŃie ridicate;
3.2. Turnarea
3.2.4. Proiectarea formei
pieselor turnate
●
Proiectarea şi vizualizarea
modelului piesei în forma de
turnare.
Tehnologia de proiectare permite
Proiectarea formei constructivconstructiv-tehnologice
obŃinerea forme virtuale ale pieselor şi
trebuie să se Ńină
ină cont de următorii
următorii
fac posibilă proiectarea mai uşoară a
factori:
factori:
modelelor, formei şi miezurilor
dimensiunile, complexitatea,
acesteia
forma şi mărimea suprafeŃelor
acesteia;
forma piesei cu referire la
criteriile de rezistenŃă, procedeul
de turnare şi condiŃiile specifice
ale procesului de turnare;
materialul din care se
confecŃionează piesa;
prelucrările mecanice la care
urmează să fie supusă piesa;
Reguli de proiectare:
proiectare:
3.2. Turnarea
● Folosirea maselotelor pentru
evitarea defectelor de
contracŃie.
Întrucât orice material se contractă
în timpul solidificării şi este posibil
să apară defecte în masa de
material. De aceea se procedează
la creşterea progresivă a secŃiunii
înspre partea superioară,
secŃiunile mari fiind în apropierea
maselotei, figura 3.19.
3.2. Turnarea
● Utilizarea unei grosimi a pereŃilor cât mai mică.
Grosimea pereŃilor influenŃează viteza de răcire a materialului topit şi apariŃia
defectelor de turnare. La stabilirea grosimii pereŃilor trebuie să se Ńină
cont de fluiditatea materialului topit, eforturile din piesă şi granulaŃia (cu
cât aceasta este mai fină cu atât rezistenŃa este mai mare).
● Trecerea graduală între pereŃi de grosimi diferite.
Proiectarea optimă a pieselor turnate impune o grosime unifomă a pereŃilor
acestora, care conduce la răcire şi solidificare uniformă, evitarea
tensiunilor şi a defectelor de contracŃie, porozitate şi structură grosolană.
3.2. Turnarea
● Evitarea îngroşarii zonelor de
contact dintre pereŃi.
În cazul razelor de racordare prea
mari sau la contactul multiplu
dintre pereŃi în zona de cotact
grosimea piesei se măreşte. Acest
lucru favorizează apariŃia
defectelor de cotracŃie sau a
suflurilor, figura 3.21. Pentru
evitarea acestui fenomen
procedează astfel:
- se micşorează razele de racordare
sau se racordează şi exteriorul
piesei, figura 3.21, a;
- se decalează pereŃii, se practică o
degajare în peretele exterior sau
se crează o un alezaj din faza de
turnare, figura 3.21, b.
3.3. Deformările plastice
Forjarea este operaŃiunea de prelucrare a unui metal sau aliaj, prin deformare
plastică, la cald sau la rece, cu ajutorul ciocanului sau al presei, figura
3.22. Forjarea modifică forma şi dimensiunile grăunŃilor în sensul alungirii
acestora. Astfel se crează o structură fibroasă a cărei rezistenŃă este
crescătoare în direcŃia curgerii, îmbunăŃăŃindu-se proprietăŃile fizice ale
materialului forjat.
Forjarea se realizează prin deformare la cald sau la rece, liber, în forme
sau plăci profilate sau în matriŃe.
3.3. Deformările plastice
3.3.1. Mecanismul forjarii
Sub acŃiunea forŃei de forjare (de batere) materialul se deformează plastic. În
timpul deformării grăunŃii materialului îşi modifică geometria marunŃinduse şi alungindu-se. Datorită curgerii plastice a materialului se formează o
reŃea cristale alungite aranjate succesiv, care formează linii continue de
deformare, figura 3.23. Fenomenul poartă numele de fibraj. În urma
creerii acestei structuri fibroase materialul căpătă rezistenŃă mecanică mai
mare decât a materialului neforjat.
3.3. Deformările plastice
3.3.2. Parametri care influenŃează forjarea
Parametri care influenŃează forjarea sunt:
● Maleabilitatea (ductilitatea). Maleabilitatea este proprietatea mecanică a
materialelor şi aliajelor de permite deformaŃii plastice mari sub acŃiunea
forŃelor exterioare, fără a se distruge integritatea materialului, dar
modificându-se forma şi dimensiunile.
● Forjabilitatea. Forjabilitatea este o caracteristică tehnologică şi reprezintă
capacitatea unui material de a curge şi a se deforma cu grade mari de
deformare, sub acŃiunea unei forŃe exterioare de compresiune, fară a se
fisura.
● Temperatura de forjare. Temperatura de forjare depinde de calitatea
materialului care se forjează.
● ForŃa de forjare. ForŃa de forjare este o caracteristică a materialului forjat
şi depinde de temperatura de forjare. Cu cât aceasta este mai mare cu
atât forŃa este mai mică. Limita până la care se poate încălzi materialul
depinde însă de structura şi proprietăŃile acestuia.
3.3. Deformările plastice
3.3.3. Avantajele şi dezavantajele forjarii
Avantajele forjării:
forjarea se aplică la teoretic la toate materialele metalice şi nemetalice;
metoda se utilizează la piese cu dimensiuni de foarte mici (zeci de grame)
la piese foarte mari (zeci de tone);
eliminarea incluziunilor, segregaŃiilor şi a defectelor interne;
orientarea grăunŃilor si deformarea lor conduce la realizarea unei structuri
fibroase; acestă structură conferă piesei rezistenŃă mecanică mare,
rezistenŃă maximă la impact şi la oboseală;
Dezavantajele forjării
costuri de producŃie mari (matriŃe si echipamente de forjare);
apariŃia de tensiuni reziduale în timpul prelucrarilor mecanice;
productivitate redusă în cazul forjării manuale libere sau în matriŃe
deschise;
3.4. Stamparea
Stamparea este un procedeu de deformare plastică a semifabricatelor prin
imprimarea pe suprafaŃa semifabricatului a unei amprente identică cu cea
a poansonului figura 3.26, a. Amprenta are o adâncime de zecimi de
milimetru. Exemple de piese stampate sunt monedele, cozile tacâmurilor
sau alte elemente amprentate pe o suprafaŃă, figura 3.26, b.
3.4. Ambutisarea
Ambutisarea este operaŃia tehnologică prin care un semifabricat cu
suprafaŃa plană (tabla) este transformat într-o piesă, în general de forma
alveolară, prin deformare plastică. Deformarea se realizează la rece pentru
table cu grosimi mici şi la cald pentru table groase.
3.5. Extrudarea
Extrudarea este un procedeu tehnologic de obŃinere a pieselor
finite sau semifabricatelor prin curgerea materialelor metalice
sub acŃiunea unei presiuni mari, care forŃează materialul să
patrundă în matriŃă, figura 4.1.
Extrudarea se utilizează în cazul atât în cazul materialelor
metalice, materialelor nemetalice (materiale plastice, sticlă,
carbon), produse alimentare (produse de carmangerie,
zaharoase).
3.5. Extrudarea
3.5.1. Extrudarea la rece
Extrudarea directă
forŃ
forŃei,
ei, figura 4.2, a ;
Extrudarea
Extrudarea
Extrudarea
la care sensul de deformare a materialului extrudat este identic cu sensul
inversă cu sensul de deformare opus sensului forŃ
forŃei,
ei, figura 4.2, b ;
combinată compusă din cele două moduri de extrudare,
extrudare, fig. 4.2, c .
transversală caracterizată prin refularea materialului dupa o direcŃ
direcŃie
perpendiculară pe direcŃ
direcŃia forŃ
forŃei,
ei, figura 4.2, d .
Extrudarea hidrostatică
caracterizată prin acŃ
acŃiunea indirectă a forŃ
forŃei de apăsare asupra
semifabricatului,
semifabricatului, prin intermediul unui mediu fluid, fig. 4.2, e .
Extrudarea prin impact (cu şoc)
care se caracterizează
caracterizează prin acŃ
acŃiunea cu viteză
viteză foarte
mare a pistonului asupra semfabricatului.
semfabricatului. Extrudarea cu şoc se aplică atât în cazul extrudarii
directe cât şi a celei indirecte,
indirecte, figura 4.2, f.
3.5. Extrudarea
3.5.2. Extrudarea la cald
Extrudarea la cald este un procedeu similar cu forjarea sau deformarea prin
rulare. Temperaturile înalte şi presiunile mari duc la uzare agresivă a
matriŃelor. Din acest motiv pentru reducerea frecării se utilizeasă
lubrifianŃi de tip uleiuri grafitate, pilbere de sticlă
Extrudarea la cald se realizează în urmatoarele moduri:
extrudarea directă a pieselor cu profil plin, figura 4.4, a;
extrudarea directă a pieselor cu profil complex cu goluri, figura 4.4, b;
extrudarea inversă a pieselor, figura 4.4, c.
3.5. Extrudarea
3.5.3. Extrudarea materialelor plastice
Extrudarea materialelor plastice este un procedeu similar cu extrudarea
metalelor, cu referire la forma pieselor obŃinute. Prin acest procedeu se
pot obŃine semifabricate profilate şi piese similare ca formă cu cele
obŃinute în cazul extrudării la cald.
Tehnologia de extrudare are următoarele etape:
încălzirea materialului până la topirea acestuia;
extrudarea propriu-zisă;
răcirea piesei extrudate;
3.6. InjecŃia
InjecŃia este o tehnologie de fabricaŃie a pieselor din materiale plastice, prin
formarea piesei într-o cavitate a unei matriŃe. Formarea se realizează prin
introducerea sub presiune a materialului topit în cavitatea care are forma
piesei finite, după care acesta este răcit şi piesa este eliminată din matriŃă,
figura 4.8.
InjecŃia se realizează pe maşini de injecŃie, figura 4.9. Principalele
componente ale acesteia sunt: dispozitivul de închidere, capul de injecŃie,
sistemul de încălzire, sistemul de răcire, etc.
3.6. InjecŃia
Procedeul se aplică următoarelor tipuri de materiale: materiale termoplaste,
materiale termorigide, materiale neferoase.
● Materiale termoplaste. Câteva din materialele termoplaste sunt:
- polistirenul este cel mai utilizat material utilizat pentru obŃ
obŃinerea pieselor prin
-
injecŃ
injecŃie;
ie; Acesta are rezistenŃ
rezistenŃă mecanică şi durabilitate mari şi preŃ
preŃ de cost redus.
redus.
ABS (acrilontril butadien stiren) este un material cu stabilitate dimensională
dimensională bună,
bună,
fiind utilizat întrntr-o gamă
gamă extrem de variată
variată de produse (de la jocuri de tip Lego la
carcase pentru produse electronice;
electronice;
relon, nylon sunt materiale care au rezistenŃ
rezistenŃă chimică
chimică bună,
bună, rezistente la
temperatură
temperatură, cu elasticitate şi rezistenŃ
rezistenŃă bună;
bună;
polietilenă şi polipropilenă, sunt materiale cu rezistenŃ
rezistenŃă şi flexibilitate bună (de
exemplu cutii şi recipienŃ
recipienŃi);
- PVC (policlorura de vinil)
● Materiale duroplaste (termorigide)
Piesele din materiale duroplaste se caracterizează prin rezistenŃă electrică şi
termică foarte bune. Câteva din aceste materiale sunt:
- bachelita (fenolformaldehidă) este utilizată pentru piese care trebuie să aibă
rezistenŃ
rezistenŃă bună la temperaturi ridicate (de exemplu comutatoare,
comutatoare, doze electrice,
electrice,
prize, etc.);
- aminoplastele sunt materiale similare cu bachelita,
bachelita, producânduproducându-se aceleaş
aceleaşi tipuri de
piese care au rezistenŃ
rezistenŃă termică şi electrică foarte bune;
bune;
● Materiale neferoase. Din această categorie fac parte aliajele de aluminiu
şi alamele. Acestea se utilizează pentru piese relativ mici.
mici.
Avantajul este că piesele obŃinute prin acest procedeu au precizie mai mare,
iar preŃul de cost este mai scăzut decât a celor obŃinute prin turnare în
forme de nisip.
3.7. ObŃinerea pieselor prin suflare cu aer
Ambalajele tip sticlă din material plastic, cunoscute sub numele de PET se
fabrica din polietilenă tereftalat (PET). Aceasta se caracterizează prin
molecule lungi care formează lanŃuri de molecule. Temperature de topire a
PET-ului este de 245ºC- 265ºC.
Tehnologia de obŃinere a PET-urilor presupune următoarele etape:
obŃinerea unei preforme (semifabricat) care are definită geometria gâtului
recipientului şi rezerva de material pentru obŃinerea recipientului
obŃinerea formei finite a recipientului prin încălzire a semifabricatului şi
suflare de aer în semifabricatul preîncălzit. Deformarea la forma finită se
realizează în matriŃă, cu ajutorul instalaŃiilor se formare.
3.8. ObŃinerea pieselor prin vidare
Formarea cu ajutorul vidului este un proces de formare termoplastică prin
care o foaie de material plastic se transformă într-o piesă tridimensională,
cu ajutorul temporaturii şi vidului sau/şi presiunii.
Tehnologic această metodă are următoarele etape:
încălzirea foii de material plastic până la maleabilizare (materialul devine
deformabil plastic);
introducerea foii în matriŃă şi formarea produsului, prin vidarea zonei
dintre foaie si matriŃă (materialul ia forma matriŃei pe care se mulează);
răcirea produsului cu ajutorul sistemului de răcire a matriŃei şi eliminarea
acestuia din matriŃă, prin suflare de aer
Piesele obŃinute prin acest procedeu sunt componente utilizate cu precădere
la ambalajele din industriile: alimentară (ex. pahare, farfurii), cosmetică,
medicală (ex. ambalaje pentru seringi, pilule), electronică (ambalaje
pentru compomente), produselor casnice, jucării, echipament sportive,
automobile, confecŃii, etc..
Avantajele procedeului sunt:
procedeul este economic pentru serii mici şi mijlocii;
matriŃe simple cu puŃine componente;
posibilitatea de a se obŃine suprafeŃe ale pieselor colorare direct,
utilizându-se foi din materiale colorate sau placate.
3.9. Prelucrări mecanice
Prelucrarea mecanică este o
metodă prin care se modifică
forma geometrică a
semifabricatelor. Modificările
presupun îndepărtarea
materialului în anumite zone până
la realizarea formei finite a piesei.
Clasificare:
1) După tipul suprafeŃelor care
se prelucrează:
suprafeŃe cilindrice realizabile
prin:
strujire;
strujire;
gaurire;
gaurire;
alezare;
alezare;
rectificare circulară.
SuprafeŃe plane realizabile prin:
frezare;
frezare;
mortezare
strunjire frontală;
frontală;
rectificare plană.
plană.
SuprafeŃe profilate realizate prin:
strunjire de copiere;
copiere;
frezare prin copiere;
copiere;
pilotare prin comandă numerică CNC;
broş
broşare;
are;
2) După fineŃea operaŃiei:
a) Degroşare;
b) Finisare;
c) Suprafinisare:
- lustruire;
- honuire;
- lepuire;
3.9. Prelucrări mecanice
4.5.1. Strunjirea
Strunjirea este procedeul tehnologic de prelucrare, prin care se obŃin piese cu
secŃiune circulară şi suprafeŃe de tipul:
laterale de revoluŃie (cilindrice, conice);
frontale plane;
profilate.
Strunjirea se realizează cu ajutorul utilajului numit strung, figura 4.14.
Piesa este fixată într-un dispozitiv numit universal de strung.
Scula cu care se realizează strunjirea este cuŃitul de strung, figura 4.14, a.
Mişcările care le realizează strungul pentru a se realiza procesul de strunjire
sunt următoarele:
universalul are mişcare de rotaŃie în ambele sensuri;
sania longitudinală, a cărei deplasare este paralelă cu axa piesei;
sania transversală a cărei deplasare este perpendiculară pe axa piesei;
portscula care este fixată pe sania transversală şi care fixează scula
(cuŃitul de strung).
În figura 4.14, d şi e sunt prezentate forme de piese tip flanşă.
Parametri de aşchiere sunt:
viteza de rotaŃie măsurată în m/s sau rot/min;
avansul, care reprezintă viteza de deplasare de-a lungul axei, măsurat în
mm/min;
adâncimea de aşchiere, reprezintând grosimea aşchiei, măsurată în mm.
3.9. Prelucrări mecanice
Câteva din criterii de proiectare a
pieselor strujite sunt:
● Evitarea pe cât posibil a formelor subŃ
subŃiri
şi lungi. Prinderea se face de partea
cilindrică,
cilindrică, figura 4.15, a.
● Prinderea piesei în universal prin
intermediul unei suprafeŃ
suprafeŃe cilindrice,
pentru a creş
creşte stabilitatea piesei
fixate pe maş
maşină şi precizia prelucrării.
prelucrării.
● Evitarea strujirii suprafeŃ
suprafeŃelor conice care
sunt costisitoate şi înlocuirea acestora
cu suprafeŃ
suprafeŃe cilindrice,
cilindrice, figura 4.15, c.
3.9. Prelucrări mecanice
4.5.2. Frezarea
Frezarea este procedeul tehnologic de prelucrare prin care se obŃin piese care
au suprafeŃele plane, unghiulare sau curbe. Prelucrarea se realizează pe o
maşină care se numeşte maşină de frezat, cu ajutorul unei scule care are
mai mulŃi dinŃi, numită sculă de frezat (freză). În figura 4.16, h este
prezentată o maşină de frezat cu axa verticală iar în figura 4.16, g este
prezentată o maşină de frezat cu axa de rotaŃie orizontală.
Mişcările efectuate de maşima de frezat din figura 4.16, g sunt:
scula execută o mişcare de rotaŃie;
masa execută o mişcare de rotaŃie după cele două axe, Ox şi Oy;
În funcŃie de forma frezei există următoarele tipuri de frezări:
frezare cilindrică, figura 4.16, a;
frezare frontală, figura 4.16, b;
frezare cilindro-frontală, figura 4.16, c;
frezare profilată, figura 4.16, d;
Parametri de aşchiere prin frezare sunt:
viteza de rotaŃie măsurată în m/min sau rot/min;
avansul măsurat în mm/min. Avansul poate fi în sensul mişcării de rotaŃie
sau în sens opus mişcării de rotaŃie;
adâncimea de aşchiere, măsurată în mm.
3.9. Prelucrări mecanice
● Asigurarea posibilităŃii de aşezare şi a stabilităŃii
acesteia pe maşină, figura 4.17, d. Se preferă ca
suprafeŃele de prelucrat să fie paralele cu suprafaŃa de
aşzare.
● La piese cu suprafeŃe plane mari se vor utiliza bosaje
care micşorează suprafaŃa prelucrată şi îmbunătăŃeşte
posibilitatea de aşezare a piesei finite, figura 4.17, e.
● Accesibilitatea sculei la locurile de prelucrat şi
folosirea degajărilor pentru realizarea frezării pe întreaga
suprafaŃă, figura 4.17, f.
● Pentru colŃurile exterioare se vor evita razele de
racordare care necesită scule profilate şi prelucrare
precisă ( procedeu costisitor), în favoarea teşiturilor, figura
4.17, g.
Criterii şi reguli de proiectare
● În cazul adâncimilor mari de frezare, acestea nu trebuie să
depăşească de trei ori diametrul frezei,
● În situaŃii în care pereŃii înalŃi nu pot fi evitaŃi se apelează la
soluŃii de tipul, figura 4.17, b:
- înclinarea peretelui;
- degajarea peretelui şi micşorarea suprafeŃei prelucrate la
minim;
- degajarea peretelui şi frezarea unui canal la bază.
● În cazul frezărilor din figura 4.17, c se evită muchiile vii,
folosindu-se următoarele soluŃii:
- alegerea unei raze de racordare egală cu faza frezei;
- găurirea prealabilă a piesei în zona muchiei şi apoi frezarea
pieselor;
3.9. Prelucrări mecanice
4.5.3. Găurirea, lărgirea şi
lamarea
Găurirea este procedeul prin care se
obŃin suprafeŃe cilindrice interioare
(numite şi găuri sau alezaje). Prelucrarea
acestora se realizează utilizând maşini de
găurit, figura 4.18, h şi folosind scule
numite generic burghie.
În funcŃie de forma găurii de prelucrat,
figura 4.18, f burghiele se împart astfel:
-pentru găurire directă – burghiu, figura
4.18, b;
-pentru lărgirea găurii - lărgitor sau
alezor, figura 4.18, c;
-pentru lamare – lamator, adâncitor,
figura 4.18, d;
-pentru teşire – teşitor, figura 4.18, e.
Parametri de găurire sunt:
-viteza de rotaŃie măsurată
în m/min sau rot/min;
-avansul măsurat în
mm/min;
-adâncimea de găurire
măsurată în mm;
3.9. Prelucrări mecanice
Criteriile de proiectare a pieselor
găurite sunt următoarele:
● Utilizarea cu precădere a
burghieror standardizate.
● Folosirea găurilor străpunse în
locul celor înfundate deoarece
răcirea, lubrifierea şi eliminarea
aşchiilor se realizează mult mai
uşor.
● Reducerea numărului de
dimensiuni de găuri utilizate la o
piesă, evitându-se schimbarea
de prea multe ori a burghielor.
● SuprafaŃa de intrare a burghiului
trebuie să fie perpendiculară pe
axa burghiului pentru ca acesta
să nu alunece la intrare, figura
4.19, a-d.
● Este indicat ca suprafaŃa de ieşire
să fie tot perpendiculară pe axă,
pentru ca îndepărtarea bavurii sa
se facă cu uşurinŃă, figura 4.19,
b-d.
● În cazul găurilor cu diametre mici
şi lungi (lungimea mai mare
decât 3 D), se preferă găurile în
trepte, figura 4.19, g.
3.9. Prelucrări mecanice
4.5.3. Filetarea
Filetarea este procedeul tehnoogic de
prelucrare prin aşchiere cu
ajutorul căruia se obŃin filetele.
Acestea sunt exterioare şi
interioare, figura 4.20, a, b.
Filetarea se realizează manual, pe
maşini unelte universale (strung),
figura 4.20, c, sau maşini
automate.
Sculele pentru filetare sunt:
pentru găuri filetate: tarod, figura
4.20, d;
pentru arbori: filieră, figura 4.20,
c;
pentru filetarea pe strung se
folosesc cuŃite pentru filetate
exterioară, figura 4.20, f şi
interioară figura 4.20, g.
3.9. Prelucrări mecanice
4.5.4. Procedee de finisare
Finisarea suprafeŃelor este un procedeu de prelucrare prin care se
îndepărtează o cantitate foarte mică de material de pe aceasta. Finisarea
se utilizează pentru îmbunătăŃirea calităŃii suprafeŃelor piesei, care sunt
superioare unei suprafeŃe prelucrate prin alte procedee mecanice.
Procedeele cele mai utilizate pentru finisare sunt: rectificarea, honuirea şi
lepuirea, lustruirea, finisarea electrochimică.
4.5.4.1. Rectificarea
Rectificarea este un procedeu de finisare a unei suprafeŃe prin îndepărtarea
unui strat subŃire de material. Rectificare se efectuează cu următoarele
scopuri:
- prelucrarea suprafeŃelor căror duritate este atât de mare încât nu se mai
poate prelucra economic prin alte procedee de prelucrare;
îmbunătăŃirea calităŃii suprafeŃei prelucrate:
îndepărtarea materialului în exces.
Există următoarele metode de rectificare: rectificarea plană, rectificarea
circulară între vârfuri şi fără vârfuri.
3.9. Prelucrări mecanice
● Rectificarea plană este un procedeu
de finisare prin care se obŃ
obŃin suprafeŃ
suprafeŃe
plane de calitate superioară.
superioară.
Rectificarea se realizează cu ajutorul
maş
maşinilor de rectificat plan.
plan.
Miş
Mişcările care le realizează maş
maşina sunt:
● Piatra de rectificat execută următoarele
miş
mişcări:
cări:
miş
mişcare de rotaŃ
rotaŃie;
miş
mişcare de deplasare laterală,
laterală,
pentru a acoperi întraga suprafaŃ
suprafaŃă
a piesei;
miş
mişcare perpendiculară pe axa
piesei, care definesc adâncimea
de prelucrare;
● Piesa execută o miş
mişcare de deplasare
longitudinală.
longitudinală.
Parametri de prelucrare prin rectificare
plană sunt:
sunt:
viteza de rotaŃ
rotaŃie a pietrei de rectificat
[rot/min];
viteza de avans longitudinal
(viteza de deplasare longitudinală
a mesei) [mm/min];
[mm/min];
avansul transversal (mărimea
(mărimea cu
care se deplasează transversal
masa portport-piesă sau scula);
scula);
adâncimea de aş
aşchiere [mm].
3.9. Prelucrări mecanice
● Rectificarea circulară este un
procedeu de prelucrare de finisare a
pieselor circulare, care se
se realizează
pe maş
maşina de rectificat circular
(rotund). Există două metode de
rectificare circulară:
circulară:
● Rectificarea între vârfuri este un
procedeu de prelucrare la care piesa
este fixată pe masa maş
maşinii între două
vârfuri.
vârfuri.
Miş
Mişcările necesare pentru rectificare între
vârfuri sunt:
piesa are o miş
mişcare de rotaŃ
rotaŃie în jurul
axei şi miş
mişcare de translaŃ
translaŃie dede-a
lungul acesteia;
piatra de rectificat are la rândul ei o
miş
mişcare de rotaŃ
rotaŃie înjurul axei şi o
deplasare radială
● Rectificarea fără vârfuri este un
procedeu de rectificare în care piesa
este prinsă între doi cilindri (unul de
antrenare şi al doilea piatra de
rectificat) şi rotită,
rotită, figura 4.23, b.
Aceasta are o miş
mişcare de avans, în
acest fel realizândurealizându-se rectificarea
piesei pe toată lungimea.
lungimea. Piesa
Piesa se
sprijinită pe un suport cu ajutorul
căruia se reglează adâncimea de
aşchiere.
3.9. Prelucrări mecanice
Criteriile de proiectare a pieselor rectificate sunt
următoarele:
următoarele:
● Rectificarea plană.
plană. În cazul pieselor plane regulile
principale de proiectare pentru ca piesele să poată fi
rectificate în condiŃ
condiŃii optime sunt următoarele:
următoarele:
● Este indicat ca suprafeŃ
suprafeŃele piesei care se rectifică să fie
majoritar pe aceeaş
aceeaşi parte a piesei.
● Pentru a se putea utiliza masa magnetică pentru fixarea
piesei se vor folosi materiale paramagnetice pentru
fabricarea pieselor.
Download