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.