Calculul și proiectarea sculelor așchietoare

INTRODUCERE

În construcţia de maşini marea majoritate a pieselor capătă formă şi dimensiuni finale în rezultatul prelucrării prin aşchiere pe M.U. de diferite tipuri şi cu diferite instrumente de aşchiat.

În industria Construcţiilor de Maşini se foloseşte o gamă largă de instrumente de aşchiat. Aceasta a contribuit obţinerea unei productivităţi mari la prelucrarea pieselor cu forme geometrice diferite. De aceea schimbarea formei pieselor, mărirea numărului de articole necesare, care necesitată proiectarea şi folosirea în industrie a tipurilor noi de scule.

Alegerea sculei de aşchiat are loc după alcătuirea procesului tehnologic de prelucrare a piesei şi depinde de destinaţia şi condiţiile de muncă, de particularităţile constructive şi cerinţele ce li se cer. În trecut metodele de prelucrare erau puţin efective, cu productivitate şi precizie scăzută. Acestea se bazau pe folosirea pietrei ca material pentru sculă. În următoarele etape de dezvoltare se observă o trecere de la sculele din piatră la cele metalice. Un progres deosebit în dezvoltarea producerii sculelor aşchietoare s-a urmărit în timpul trecerii la prelucrarea pieselor pe M.U., datorită apariţiei suporturilor. În decursul întregii istorii de dezvoltare a prelucrării materialelor cu scule aşchietoare se acordă o mare importanţă asupra construcţiei M.U. şi întregii tehnologii C.M. Trecerea la industria pe M.U. a dus la dezvoltare rapidă a sculelor aşchietoare şi proiectarea noilor tipuri de scule.

La proiectarea sculelor aşchietoare, în prezent, se foloseşte calculul automatizat. Aceasta reduce timpul de proiectare şi creşte eficienţa proiectării. Pachetele de programe, mai ales pentru sculele complexe, implică creşterea calităţii în proiectarea sculelor aşchietoare şi totodată, reducerea termenului de omologare a produselor noi.

Astăzi, computerele şi-au ocupat locul cuvenit în practica fabricării sculelor, fiind foarte des întâlnit în întreprinderile constructoare de maşini, cunoscând informaţiile de bază despre sculă, inginerul trebuie să poată folosi programele pe calculator atât pentru a proiecta, cât şi pentru a exploata mai corect sculele în aşchierea metalelor.

În prezent, dezvoltarea construcţiilor de maşini a adus la aceea, că sculele aşchietoare comandate la un producător de scule, vin la utilizator împreună cu toate recomandările, regimuri de aşchiere optime, pentru asigurarea aşchierii caliative şi prelungirea perioadei de viaţă a sculei, dispozitive de fixare, şi toate acestea pentru a asigura o productivitate cît mai înaltă.

1. Proiectarea cuţitului prismatic profilat

Fig. 1.1

Desenul piesei

1.1 Date iniţiale

Conform desenului de execuţie (fig. 1.1) de proiectat cuţitul prismatic profilat pentru prelucrarea pieselor cerute. Materialul piesei Otel 30 cu caracteristicile fizico-mecanice: σr=<50kg/ mm2, HB=<150.

1.2 Descrierea destinaţiei sculei şi modelul maşinii pe care va funcţiona

Cuţitele profilate sunt destinate pentru obţinerea pieselor cu profil mai complicat. Modul de aşchiere are loc numai prin mişcarea principală a semifabricatului de rotaţie şi un avans radial al sculei. Avantajele principale ale utilizării cuţitelor profilate sunt:

- precizia prelucrării este forte uşor de obţinut fără a implica muncitorul;

- productivitate ridicată;

- datorită numărului mare de reascuţiri posibil considerabil se măreşte numărul de ore de funcţionare;

- datorită cinematicii simple cuţitul poate fi instalat pe orice mşină universală;

- Ascuţirea are loc numai pe faţa de degajare.

Din cauza tehnologiei pretenţiose de execuţie cu cerinţele tehnice impuse creşte preţul, deaceea cuţitele profilate ca şi broşele sunt rentabile numai în cazul seriilor mari.

Cuţitul poate fi folosit la strunguri automate 1260-4 şi 1240-6.Asemeni strunguri se folosesc în producţia de seria mare şi de masă.

1.3 Schema instalării sculei faţă de piesă şi mişcările ce se realizează la aşchiere

În dependenţă de materialul prelucrat se stabileşte unghiul γ şi unghiul de aşezare α. Pentru instalarea cuţitului faţă de piesă acesta se înclină cu unghiul α faţă de tangenta la piesă (fig. 1.2).Instalarea pe strung are loc într-un portcuţit special. Bazarea şi fixarea cuţitului în portcuţit se execută prin intermediul părţii de fixare în formă de coada rîndunicii (vezi fig. 2). Cuţitul în timpul aşchierii ocupă aşa o poziţie, astfel încît suprafaţa de degajare va forma cu axa orizontală a piesei unghiul , şi unghiul a format de suprafaţa de aşezare şi axa orizontala a piesei. Vîrful cuţitului se instalează în aşa fel ca să coincidă cu axa semifabricatului .