Bazele generării suprafețelor

GENERAREA SUPRAFETELOR DE REVOLUTIE PRIN STRUNJIRE

1. Scopul si continutul lucrarii

- Cunoasterea metodelor de generare prin strunjire a suprafetelor simple1 si a miscarilor de lucru;

- Prezentarea metodelor de prelucrare pe strungul normal a suprafetelor de revolutie si a tipurilor de scule aschietoare utilizate;

- Realizarea practica prin strunjire a suprafetelor simple.

2. Consideratii generale

2.1. Particularitatile de baza ale operatiei de strunjire

Strunjirea reprezinta operatia de prelucrare prin aschiere cu cea mai mare raspandire (cca 30% din totalul operatiilor de aschiere), caracterizata prin compunerea unei miscari principale de rotatie continua a semifabricatului I (n,v) cu o miscarea de avans continua II (s), efectuata de scula aschietoare, pe directie longitudinala, transversala sau combinata (cazul generarii suprafetelor conice sau profilate)2 (fig. 1.1).

Inaintea fiecarei treceri3 se impune pozitionarea sculei fata de piesa, pentru stabilirea/reglarea adancimii de aschiere, prin deplasarea cutitului pe directie normala directiei avansului de lucru (transversala sau longitudinala)4.

Prin strunjire se pot realiza suprafete de revolutie exterioare sau interioare, cilindrice si conice, riglate sau profilate, suprafete plane, elicoidale si chiar suprafete poligonale. Procedeul este caracterizat printr-o mare productivitate, iar precizia de prelucrare este suficient de ridicata, incat, pentru multe situatii, strunjirea poate costitui operatie finala de prelucrare. De obicei, este considerata o operatie de degrosare sau semifinisare, rugozitatea suprafetelor prelucrate fiind limitata la 3,2 Rz. 1 Prelucrarea canalelor elicoidale, a suprafetelor poligonale si a celor profilate nu fac obiectul prezentei lucrari.

2 Miscarea principala de aschiere (miscarea de rotatie a piesei) si miscarea de avans a sculei se numesc miscari de lucru si se reprezinta simbolic in schemele de prelucrare prin linii continui, conform STAS 1543-86.

3 In mod frecvent, adaosul de prelucrare de pe semifabricat este impartit in mai multe treceri succesive ale sculei, trecerile de degrosare fiind urmate de trecerea sau trecerile de finisare.

4 Miscarile de apropiere - retragere rapida a sculei, precum si miscarile de reglare - pozitionare au loc in afara procesului de aschiere (sunt miscari auxiliare) si se simbolizeaza cu linie intrerupta.

Operatia caracteristica strungului normal este cea de strunjire (cu cutite), dar se pot efectua si alte tipuri de operatii, ca de exemplu: gaurirea (cu burghiul); largirea (cu burghiul sau cu largitorul); adancirea (cu adancitorul sau cu cutitul); lamarea (cu lamatorul sau cu cutitul); alezarea (cu alezorul sau cu cutitul); filetarea (cu tarodul, cu filiera sau cu cutitul); rectificarea; chiar si frezarea - daca freza este fixata in arborele principal, iar semifabricatul pe sania transversala sau direct pe carucior.

Fig. 1.1. Miscarile de lucru la strunjirea suprafetelor cilindrice (a) si a celor plane frontale (b) pe strungul normal

Sculele aschietoare utilizate sunt confectionate din otel rapid, sau sunt armate cu carburi metalice sinterizate (CMS), carburi minerale sinterizate, policristale de diamant sau policristale din nitrura cubica de bor. Vitezele de aschiere sunt cuprinse intr-o plaja foarte larga (20 / 200 m/min), avansul de lucru este cuprins in intervalul 0,02 / 0,8 mm/rot, iar adancimea de aschiere nu depaseste frecvent 2 / 3 mm (pentru sistemele rigide din mecanica grea poate ajunge si la 15 / 20 mm).

Prin strunjire se pot prelucra semifabricate ce acopera marea majoritate de materiale metalice si nemetalice, cu duritatea pana la 300 HB si, in conditii speciale, chiar materiale dure, precum aliajele supuse unor tratamente termice de recoacere, imbatranire sau calire, ce pot atinge duritatea Brinell 380 HB (fonta martensitica cu grafit nodular), 400 HB (fonta turnata si calita) sau 60 HRC (otelul extradur calit si revenit).

2.2. Curbele generatoare caracteristice suprafetelor simple obtinute prin strunjire

La strunjire se respecta regula cunoscuta de generarea a suprafetelor prin aschiere: Orice suprafata poate fi generata prin deplasarea unei curbe spatiale ?, numita curba generatoare, pe o curba fixa - suport - ?, numita curba directoare.

In dorinta ca cinematica masinii-unelte sa fie cat mai simpla, se urmareste - chiar si in cazul suprafetelor complexe - ca cele doua curbe sa fie curbe plane si simple ca forma (usor de generat). Este evident ca cele mai simple forme de generat sunt segmentul de dreapta si arcul de cerc - la utilizarea coordonatelor carteziene - si, respectiv, dreapta si spirala arhimede - la folosirea coordonatelor polare. La majoritatea operatiilor efectuate prin strunjire curba directoare ? este de forma circulara, obtinuta pe cale cinematica - ca traiectorie a unui punct, datorita miscarii

Generarea suprafetelor de revolutie prin strunjire BGS 1

principale I de rotatie a piesei (fig. 1.2). Planul director [D] (ce contine directoarea ?) este perpendicular pe axa de rotatie a semifabricatului. Curba generatoare ? este, de asemenea, o curba plana, cuprinsa in planul generator [G], normal la planul [D]. Planul [G] contine si axa semifabricatului O1O2.