PROIECTAREA S.D.V.-URILOR SPECIALE INDICATE

PROIECTAREA S.D.V.-URILOR SPECIALE INDICATE

1 Proiectarea unui alezor de diametru 13,835mm

1.1 Clasificarea alezoarelor

In functie de modul de actionare,alezoarele se impart in[SEC81]

-alezoare de mana;

-alezoare de masina.

Dupa constructie alezoarele pot fi:

-alezoare executate dintr-o bucata (monobloc);

-alezoare cu dinti demontabili din otel rapid ;

-alezoare cu placute din carburi metalice lipite sau fixate mecanic.

Dupa posibilitaetea de reglarea a diametrului, alezoarele se imprt in :

-alezoare fixe;

-alezoare reglabile.

Dupa felul alezajului prelucrat, alezoarele pot fi:

-alezoare cilindrice;

-alezoare conice.

In functie de modul de fixare (prindere), alezoarele se impart in:

-alezoare cu coada;

-alezoare cu alezaj.

Curent alezoarele se executa cu dantura dreapta si sens de aschiere dreapta. Alezoarele cilindrice se executa cu: dinti drepti, cu dinti inclinati la 7°-8° pentru alezarea alezajelor intrerupte sau cu dinti elicoidali la 45° pentru alezarea materialelor la care prin aschiere rezulta aschii lungi. La alezoarele cu dinti elicoidali aschiile sunt dirijate pe fata alezorului, sensul elicei canalelor fiind opus sensului de aschiere.

Alezoarele conice se executa cu dinti drepti pentru finisare, cu dinti drepti si fragmentatori pentru degrosare, sau cu dinti elicoidali.

Alezoarele conice se executa cu dinti drepti pentru finisare, cu dinti drepti si fragmentatori pentru degrosare, sau cu dinti elicoidali.

1.2 Alegerea tipului de alezor

Avand in vedere dimensiunile alezajului de prelucrat, modul de actionare al sculei, natura materialui supus prelucrarii, se apreciaza ca tipul de alezor cel mai potrivit pentru a fi folosit este alezorul de masina cu coada conica [SEC81]:.

Fig.1 Alezor cu coada conica [SEC81].

1.3 Dimensiunile alezajului de prelucrat

Sa se proiecteze un alezor de masina pentru prelucrarea unui alezajcu diametrul D=13,835 [mm] si lungimea de 20 [mm]. Piesa este exucutata din OT 55-2.

Alezoarele sunt scule aschietoare destinate prelucrarii finale a alezajelor carora li se cer conditii ridicate privind precizia dimensionala si finetea suprafetelor, adica a acelor alezoare care urmeaza sa formeze, impreuna cu arbori, doferite tipuri de ajustaje (cu stangere, intermediare, cu joc) de diverse clase de precizie.

Se deosebesc de burghie si adancitoare prin numarul mai mare de dinti, conul de atac mai lung si stratul de material indepartat mai mic ceea ce face ca precizia dimensionala a prelucrarii sa creasca iatar calitatea suprafetei realizate sa fie mult mai buna.

Principiul de lucru

Operatia de prelucrare cu ajutorul alezoarelor se desfasoara conform schemei din figura 2, la care miscarea principala de aschiere 1 este cea de rotatie si se executa fie de catre scula, fie de catre piesa. Miscarea secundara de avans este rectilinie axiala si se imprima, de asemenea, fie sculei fie piesei. Alezarea se executa de regula cu scula in pozitie verticala, de sus in jos, si numai in cazuri deosebite inclinata cu un anumit unghi sau in pozitie orizontala [SEC81]:.

Fig.2 Schema prelucrarii cu ajutorul alezorului [SEC81].

- sectiunea:

F=a b t s_d (1)

latimea aschiei:

b=

Din punct de vedere cinematic operatia de alezare se caracterizeaza prin:

viteza de aschiere v [m/rot] care determina turatia arborelui principal al masinii n [rot/min];

avansul de lucru s [mm/rot] pe baza caruia se poate calcula avansul de dinte al sculei:

s= (3)

1.5 Stabilirea materialului sculei

Avand in vedere ca opertiade alezare se efectueaza, dupa cum s-a vazut, mecanic iar materialul supus prelucrarii nu ridicaprobleme deosebite de aschiabilitate, la executarea alezorului se recomandafolosirea otelurilor rapide Rp3 sau Rp5si nu a otelurilor carbom de scule sau a carburilor metalice.Pentru faptul ca taisul alezoarelor de masina executate din otel rapid Rp5 dispun de o tenacitate si rezistenta la uzura ridicate, iar din punct de vedere economic acest otel este superior lui Rp3 se prevede executarea alezorului de fata din Rp5 [SEC81].

1.6 Calculul adaosului de prelucrare

Adaosul de prelucrare se calculeaza cu relatia [SEC81]

2t=m*D

m= 0,1 pentru oteluri;

z = 0,37 pentru toate materialele.

2t 13,835^0,37= 0.26[mm]    (5)

In anumite situatii adaosul de prelucrare se poate calcula cu relatia

(6)

unde:

(7)

in care:

t_min- adaosul de prelucrare minim considerat pe o parte;

Rz_p- inaltimea neregularitatilor de pe suprafata rezultata la operatiaprecedenta;

S_p- adancimea statului defect format la operatia precedenta;

T_p- toleranta la operatia precedenta; T_c- toleranta la operatia curenta.

1.7 Calculul regimului de aschiere

-Adancimea deaschiere:

t====0,13 [mm] (8)

-Avansul de lucru,s:

Se adopta valorea coeficientului C_S=0,1 si 160 HB. Se alege grupa de avansuri ' Grupa II'- avansuri mijlocii recomandate la alezarea de finisare dintr-o singura trecere.

s 0,37 [mm/rot]   

Viteza de aschiere , v_p

v=== 12,77 [m/min] (10)

Se adopta adopta [SEC81]

C_V= 6,2 X_V= 0,2

Z_V= 0,5 Y_V= 0,5

m= 0,5 T= 20

1.8 Calculul fortelor, momentul si puterii de aschiere

Forta axiala se calculeaza cu relatia:

[daM] (11)

In care C_F,X_F,Y_F, se adopta astfel [SEC81]

[daN]

Momentul de torsiune se calculeaya astfel:

[daNcm] (12)

In care C_{M ,}Z_M,X_M si n e adopta astfel [SEC81]

daNcm

Puterea activa de aschiere este:

(13)

1.9 Alegerea masinii-unelte

Pentru operatia de alezare se foloseste o masina verticala de gaurit G25, la care in treptele de turatii existente, cea mai apropriata este [SEC81]:

n =224 [rot/min]

Se va calcula viteza reala de aschiere [SEC81]

(12)

1.10 Elementele aschiei

Numarul de dinti:

(15)

Se adopta z=8 dinti.

Grosimea aschiei:

mm. (16)

Unghiul de atac .

Latimea aschiei:

mm (17).

Latimea aschiei de dinte:

. (18)

Fig.3 Elementele aschiei [SEC81]

1.11 Stabilitea elementelor constructive

Ca elemente constructive pricipale la alezoare se disting [SEC81]

diametrul exterior

numarul de dinti

profilul dintilor

impartirea si inclinarea dintilor

geometria taisurilor

Diametrul exterior:

D_np- diametrul nominal

A_s- abaterea superioara

T_p- toleranta de executie

As = +0,052 mm

=13,835 mm

(19)

.

Fig.4 Reprezentarea tolerantelor si abaterilor obtinute [SEC81]

Numarul de dinti:

Se adopta Z=8

Profilul dintilor alezoarelor:

Se stabileste in functie de diametrul exterior. Pentru alezoare cu diametrul pana la 20 mm spatele dintelul este plan.

Fig.5 Profilul alezorului cu spatele dintelui plan [SEC81]

Inclinarea dintilor, ω :

Deoarece materialul supus prelucrarii nu ridica probleme privind formarea aschiilor, iar alezajul supus prelucrarii este continuu, se va prevedea cu dintii drepti, deci ω= 0°.

Impartirea dintilor:

Alezoarele se pot executa cu dinti uniform repartizati pe periferie, sau cu pas variabil. Se adopta impartirea neegala a dintilor pentru care unghiurile dintre dinti au urmatoarele valori :: φ 47⁰56' dupa care se repeta [SEC81].

Fig.6 Impartirea dintilor alezorului [SEC81].

Forma conului de atac

Pentru a obtine calitatea suprafetei prelucrate in limitele stabilite de desenul de executie a piesei , se adopta solutia cu con de atacdublu, fig 4.7, la care unghiul χ=15­⁰,cota m=2mm, iar L₄=7 mm [SEC81].

Lungimile partilor componente ale alezajului:

Lungimea partii cilindrice a alezorului se adopta constructiv L₃=25 mm.

Lungimea partii de lucru este [SEC81]

,

de unde:

mm

Lungimea cozii alezorului, L₂, se stabileste in functie de numarului conului Morse. Avand in vedere diametrul exterior al alezorului, se adopta con Morse nr.1, de unde [SEC81]

L₂=54 mm.

Lungimea partii din otel rapid a alezorului este :

mm (21)

Lungimea totala a alezorului rezulta :

mm. (22)

Geometria dintilor alezorului:

Pe portiunea conului de atac taisurile aschietoare nu au fateta de conducere. Unghiul de asezare pe aceasta portiune este α= 8°. Pe partea cilindrica taisurile sunt prevazute u fateta cilindrica, f_cil=0,18 mm. Unghiul de asezare pe aceasta portiune se alege la o valoare minima, pentru a imprima sculei o mai mare stabilitate dimensionala dupa reascutire α_cil=4°. Unghilu de degajare γ pe ambele portiuni se adopta egal cu zero [SEC81]

Fig.7 Geometria dintilor alezorului [SEC81]

1.12 Analiza unghiurilor functionale

Tinand seama de modul de desfasurare a aschierii, la alezare, analiza unghiurilor functionale prezinta interes numai portiunia conului de atac. Pe partea cilindrica nu se semnaleaza diferente intre unghiurilor geometrice constructive si cele functionale. Astfel, pe portiunea conului de atac, conform cu figura de mai jos, rezulta [SEC81]

In planul X-X:,

unghiul de asezare functional,

(23)

unghiul de degajare functional,

In planul N-N:

unghiul de asezare functional este:

, (25)

unghiul de degajare functional ,

(26)

Unghiurile θ in cele doua planuri se calculeaza cu relatiile:

(27)

(28)

In p D anul Y-Y nu se semnaleaza diferente intre unghiurile geometrice si cele functionale.

Fig.8 Analiza unghiurilor functionale ale conului de atac al alezorului [SEC81]

1.13 Stabilirea tratamentului termic

Partea activa a alezorului, care se executa din otel rapid Rp5, dupa prelucrare mecanica (inainte de rectificare si ascutire), este supus unei operatii de tratament ternic ce consta din calire urmata de doua reveniri inalte.

Dupa calire duritatea obtinuta trebuie sa fie cuprinsa intre 62-64 HRC.Coada sculei, carese executa din OLC45, se trateaza termic la 40-45 HRC [SEC81].

1.14 Conditii tehnice si de calitate

Abateri limita:

la lungimea partii utile si lungimea totala a alezorului se admite h16.

bataia radiala a taisurilor masurata pe partea de calitate, maxim 0,006 mm.

Bataia radiala a dintilor masurata pe portiunea conului de atac, perpendicular pe taisuri,

maxim 0,03 mm.

Bataia radiala a cozii, maxim 0,015 mm.

Rugozitati:

- pe suprafata de degajare si de asezare a portiunilor de atac si de calibrare precum si pe

fateta cilindrica a portiunii de calibrare, R_a =0,4

- pe suprafata cozii R_a =0,8.

pe suprafata canalelor pentru aschii R_a =1,6.

Aspectul suprafetei si al taisurilor

suprafata sa nu prezinte fisuri, urmede lovituei sau pete negre;

taisurile aschietoare sa nu fie rotunjite sau stirbite;

gaurile de centrare ale alezorului sa fie prelucrate cu grija si sa nu aiba lovituri;

fata de degajare a dintilor trebuie sa fie rectificata curat.

Marcare si ambalare: pe gatul alezorului se va marca - diametru nominal al alezorului;

simbolul marcii otelului;

marca de fabrica.

Inainte de ambalare alezorul va fi curatat si uns cu vaselina tehnica, dupa care se inveleste in hartie parafinata

2 Calculul elementelor aschiei la operatia de alezare cu ajutorul programului Delphi

2.1 Modul de functionare a programului realizat in Delphi

Mod de functionare:

Acest program este realizat in mediul de lucru Delphi.Acesta prezinta o interfata pa care sunt amplasate labelurile si butoanele necesare rularii programului.

In interiorul labelului care este denumit "Introduceti diametrul d" se va introduce diametrul alezorului .Apasand pe butomul "calcul" programul va rula si se vor obtine urmatoarele rezultate :adancimea de aschiere ( t ), avnsul de lucru ( s ), numarul de dinti ( z ), grosimea aschiei ( a ), latimea aschiei ( b ), lungimea aschiei pe dinte ( q ).Prin apasarea butonului "close" aplicatia se va inchide.

Fig.9 Interfata programului inainte de introducerea datelor.

Fig.10 Interfata programului dupa introducerea diametrului alezorului.

Fig.11 Interfata programului la afisarea rezultatelor obtinute, in urma rularii.

3 Dispozitiv cu placa de ghidare rabatabila

1. Modul de functionare a dispozitivului cu placa de ghidare rabatabila

La acest dispozitiv bucsele de ghidare se fixeaza intr-o placa rabatabila, articulata pe corpul dispozitivului. Placa de ghidare 10 articulata pe corpul 2, se pote rabate in vederea introducerii si scoaterii semifabricatului .Strangerea se realizeaza cu ajutorul parghiei 12 care, actionand asupra placii de ghidare ,fixeaza semifabricatul.Inpingatoarele 4 asigura contactul semifabricatului cu reazemele.

4 Dispozitiv pentru controlul bataii frontale

4.1 . Modul de functionare a dispozitivului pentru controlul bataii radiale

Piesa de controlat 1, prelucrat cu mare precizie este asezat pe suportul de fixare 7.Dornul 2 de care este fixat comparatorul 3, este introdus in alezaj si rotit in jurul axei sale .Diferenta indicatiilor comparatorului determina neperpendicularitatea pe lungimea 2r, in care r este raza de rotatie a comparatorului.

4.2 Calculul fortei de strangere pentru dispozitivul de control a bataii radiale

Schema fortei de strangere este prezenta in figura de mai jos [VAS 79]:

Fig.12 Schema fortei de strangere pentru dispozitivul de control a bataii radiale [VAS 79].

Calculul fortei de strangere se realizeaza cu ajutorul urmatoarelor formule [VAS 79]:

=coeficientul pierderii prin frecare la parghie.

,=coeficient de frecare de alunecare pe masa.