BAZELE TEHNOLOGIILOR DE FABRICARE N CONSTRUCTIA DE MASINI Cuprins Capitolul 1. Problematica general a tehnologiilor de Iabricare..6 1.1. Procesul de productiespeciIicntrepriderilor constructoare de masini......................... 6 1.2. Tipuri de productie.................6 1.3. Procesul tehnologicstructurelementele lui componente........................ 9 Capitolul 2. Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere................... 11 2.1. InIormatii initiale necesare proiectrii proceselor tehnologice...................... 11 2.2. Etapele proiectrii proceselor tehnologice........12 2.3. Principii generale de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrarea mecanic prin aschiere............... 13 2.4. Principii n stabilirea succesiunii operatilor si Iazelor.....17 2.5. Documentatia tehnologic20 Capitolul 3. Precizia de prelucrare...............21 3.1. Metode statistice de determinare a preciziei de prelucrare...22 3.2. Determinarea analitic a preciziei de prelucrare.......27 3.3. Cauzele aparitiei erorilor de prelucrare........29 3.4. Metode de obtinere a preciziei de prelucrare......44 3.5.InIluentadeIormatiilortermicealesculeiasuprapreciziei de prelucrare...................... 48 3.6.InIluentaerorilorprodusedeimpreciziadeexecutiea elementelorsistemuluitehnologic(MDPS)deprelucrareasupra preciziei........................ 57 3.7. InIluenta tensiunilor interne asupra preciziei de prelucrare..62 Capitolul 4. Optimizarea proceselor tehnologice.......65 4.1. Proces tehnologic, aspectul proiectare-optimizare....65 4.2. Tipizarea proceselor tehnologice.............66 Capitolul 5. Calitatea supraIetelor prelucrate..........69 5.1. Generalitti...................69 5.2. InIluenta rugozittii asupra preciziei dimensionale.....72 5.3. InIluenta rugozittii asupra rezistentei la uzur, oboseal si coroziune......................... 72 5.4. Principalii Iactori care inIluenteaz rugozitatea supraIetelor prelucrate...................... 75 Capitolul6.Determinareaadaosurilordeprelucraresial dimensiunilor intermediare.................. 89 6.1. Generalitti...................89 6.2. Calcululanalitic al adaosurilor de prelucrare siIactoriide care depind...................... 90 6.3. Calculul adaosurilor (dimensiunilor) intermediare....92 Capitolul 7. Criterii tehnologice privind determinarea regimurilor de aschiere....................... 99 7.1. Generalitti....................99 7.2.Optimizarearegimurilordeaschierencazulprelucrrilor clasice (cu scule singulare), n domeniul vitezelor mici si mijlocii.. 101 Capitolul 8. Normarea tehnic n constructia de masini.....113 8.1. Norma de lucru, norma de timp si norma de productie...113 8.2.StructuranormeitehnicedetimpNTsistabilirea elementelor componente................... 114 8.3.MetodeIolositepentrudeterminareanormelortehnicede timp, modalitti de msurare si analiz........... 116 8.4.Exempledestabilireaprincipalilortimpidebazlaunele operatii de prelucrare pe masini-unelte............ 119 Capitolul9.Notiunidebazprivindprelucrabilitateaprin aschiere a aliajelor Ieroase................ 125 9.1. Importanta cunoasterii prelucrabilittii..........125 9.2.ClasiIicareaprocedeelordedeterminareaprelucrabilittii prin aschiere....................... 126 9.3.Metodedirectededeterminareaprelucrabilittiiprin aschiere........................ 127 9.4.Metodeindirectededeterminareaprelucrabilittiiprin aschiere........................ 162 9.5.Concluziiprivindmetodelededeterminarea prelucrabilittii prin aschiere............... 166 Bibliografie ...................... 172 Capitolul 1.Problematica general a tehnologiilor de Iabricare 6 Capitolul 1 1. !roblematica general a tehnologiilor de fabricare 1.1. !rocesul de produc(ie specific ntreprinderilor constructoare de mayini DeIinimprocesuldeproduc(iealuneintreprindericonstructoare demasini,caIiindtotalitateaactiunilorcareconcurlaobtinerea semiIabricatelor(turnare,Iorjaresaudebitare,laminarematritare,etc.), toate Iormele de prelucrare alor (mecanic, termic, chimic, electric), controlultehnicdimensionalsialcalittiintoateetapeledeprelucrare, transportulmaterialelor,semiIabricatelorsiproduselor,asamblarea, vopsirea, mpachetarea si expedierea produselor Iinite.|34| nprocesuldeproductie,pelngetapelelegatenemijlocitde transIormareamaterieiprimesauasemiIabricatelornproduseIinite, numite procese de baz, mai intr si etapele de pregtire yi deservire a Iabricatiei: procese auxiliare (legate de realizarea S.D.V.-urilor, control tehnicalcalittii,transportulsemiIabricatelor,pieselorsiproduselor, expedierea etc.). Prelucrrilemecaniceprinaschieresencadreazdecincadrul proceselor de baz. 1.2. Tipuri de produc(ie Industriaconstructoaredemasinieste(nmomentuldeIat) caracterizat prin existenta a trei tipuri distincte de productie: - productia individual sau de unicate; - productia de serie; - productia de mas. ElementelecaredeIinescsicategorisesctipuldeproductiesunt: cantitateaproduselorIabricate,cicluldeIabricatie,nomenclatura Iabricatelor,tipulutilajelorIolositesialS.D.V.-urilor,modulde amplasarealutilajelor,tipuriledesemiIabricate,reglareasculelorla dimensiune,caliIicareapersonaluluimuncitor,indiciitehnico-economici si binenteles pregtirea Iabricatiei. !roduc(iaindividualyideunicate.Secaracterizeazprin Iabricatia unui numr Ioarte mic de produse de acelasi Iel, Iie de unicate, S.D.V.-urileIolositesuntuniversale.ncazultendinteimodernea rapidittiinexecutiadeprototipuricunaltgraddepreciziesicalitate este oportun utilizarea masinilor-unelte cu conducere numeric. Capitolul 1.Problematica general a tehnologiilor de Iabricare 7 ngeneral,ns,amplasareautilajelorseIacepetipuri(grupe)de masini. Documentatia tehnologic:Iisa tehnologic. Reglarea sculelorla dimensiuneseIacedupmetodatrasajuluisiaaschiilordeprob. SemiIabricatele sunt mai ndeprtate ca Iorma de piesa Iinit, ntlnind-se mai deslaminatela caldsaula rece, semiIabricatele turnate nIorme de nisip sau Iorjate liber. !roduc(iadeserieestecaracterizatprinIaptulcpieselesunt executatenloturisiseriicareserepetcuregularitatedupuninterval detimpdat.Nomenclaturaproduselorestemairedusdectncazul productieiindividualesaudeunicate.Cadeexemplu:masinile-unelte, motoarele, pompele, utilajele tehnologice de diIerite tipuri suntIabricate n productia de tip serie. Masinile-unelteIolosite sunt universale, de regul dar sentlnesc si masinispecializate(IolositelaoperatiideacelasiIel,uneoricu dimensiunidiIerite).S.D.V.-urilesuntdeobiceiuniversale,mairar specializate,laasamblareutilizndu-semetodaajustrii.Amplasarea utilajelorserecomandpetipuridemasini,deregulnordinea succesiunioperatiilor,IiedupocombinatieavantajoasproIilului ntreprinderii.SemiIabricatelesuntmaiaproapedeIormaIinala pieselor.ElepotIimaiales:turnate(nIormemetalice),matritatesau Iorjate. Celmaiimportantlucrulconstituiereglareasistemelor tehnologiceladimensiune;(nuseIolosescmetodeleaschiilordeprob saualetrasajului).Productivitateaestemaimarecancazulproductiei individuale, putnd Ii utilizat mn de lucru cu caliIicare mai redus. La asamblareseutilizeazmetodainterschimbabilittiitotale(ncazul productieidemasini-uneltesauagregatetehnologiceeIolositdes ajustarea). Documentatia: planuri de operatii si Iise tehnologice. !roduc(ia de mas, caracterizat prin Iaptul c produsele n cantitti mari se executnmod continuu, este speciIicIabricatieindelungate a unor produse specializate (utilaje, autovehicule, piese de schimb, etc.). AstIelnomenclatorulIabricateloresteredus,cicluldeIabricatie rigurosstabilitsirespectat.Masinile-uneltesuntspecializatesispeciale (deseoriagregate,liniiautomate,etc.).S.D.V.-urilesuntspeciale, echipamentele Iiind amplasate numai n ordinea succesiunii tehnologice a operatiilorIabricatiaIiindorganizatcupredilectienIluxtehnologic. Documentatia debaz este planul de operatii simai rarIisa tehnologic. SemiIabricatelesuntIoarteapropiatedeIormaIinalapieselor(turnate sau matritate cu precizie). Capitolul 1.Problematica general a tehnologiilor de Iabricare 8 Sistemeletehnologicesuntreglateladimensiune.Elementele procesuluitehnologicsuntmecanizatesauautomatizate.OperatiileIiind diIerentialesispecializatelamaxim,seatingeobtinereauneinalte productivitti,utilizndomndelucruslabcaliIicat.Asamblarease Iace numai dup metoda interschimbabilitti partiale sau cea selectiv. n ntreprinderidetipulcelordeautovehiculeproductiademassepoate desIsura nu n toate sectoarele. Exemplul l constituie sectiile de presare la rece sau n cazul prelucrrilor mecanice pe strunguri automate, datorit productivittiinalteautilajelor,productiasedesIsoardupprincipiul Iabricatiei de serie. n concluzie, orice tip de productie trebuie s Iie analizat ca Iiind de massaudeserie,duppondereamoduluideproductieexistentla majoritatea locurilor de munc ale ntreprinderii respective. 1.3. !rocesul tehnologic - structur - elementele lui componente Caparteintegrantaproceselordeproductie,proceseletehnologice pot Ii: - procesetehnologice de prelucrare mecanic; - procese tehnologice de asamblare. !rocesul tehnologic de prelucrare mecanic prin aschiere cuprinde aceaparteaprocesuluideproductielegatnemijlocitdeschimbarea IormeigeometriceasemiIabricatelor,reIerindu-selatotalitatea procedeeloraschietoareutilizateprecumsiaactivittilorprestatede personaluldedeserviredirectamasinilor-uneltenvedereaobtinerii piesei Iinite. Procesul tehnologic se realizeaz la diIerite locuri de munc. LoculdemuncreprezintaceapartedinsupraIatadeproductie echipatcuutilajulcorespunztoreIecturiilucrriirealizatepeel.n cadrul procesului tehnologic, la un loc de munc asupra unui semiIabricat se eIectueaz mai multe operatii. Opera(ia reprezint partea din procesul tehnologic care se execut la unasaumaimulteasezrialepiesei(legatdeinstalarea semiIabricatului) la un anumit loc de munc. La schimbarea locului de munc si executarea procesului tehnologic dealtlucrtor,prelucrareavacontineoaltoperatie.Larndulei operatia poate Ii constituit din mai multe Iaze. Faza: este acea parte a operatiei caracterizat prin prelucrarea uneia sau mai multor supraIete dintr-o singur asezare si pozitie cu una sau mai multe scule si cu acelasi regim de aschiere. De exemplu prelucrarea a dou diametre ale unui arboren trepte la strung din dou asezri, constituiecte o Iaz (respectiv douIaze). Tot Capitolul 1.Problematica general a tehnologiilor de Iabricare 9 Iazseconsidersiprelucrareaunuialezajcuajutoruldispozitivului rotativ. Fazele sunt compuse din mai multe treceri. Trecerea:sedesIsoarntimpulprocesuluidendeprtareaunui adausdeprelucrarelaaceeasiasezaresipozitieasemiIabricatului, inclusiv cu acelasi regim de aschiereIiind de regul caracterizat printr-o singur valoare a adncimii de aschiere. Fazele si trecerile se compun din mnuiri, care reprezint de Iapt miscrile executate de operatorul uman n timpul prelucrrii sau n vederea pregtirii lucrrii. Miycarea se consider elementul ultim n care se poate descompune un proces tehnologic. Capitolul 2.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere 10 Capitolul 2 2. !roiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aychiere 2.1.Informa(iileini(ialenecesareproiectriiproceselor tehnologice 2.1.1. Desenul de execu(ie al piesei Lund cronologic, documentul de baz al elaborrii proceselor tehnologice l constituie desenul de executie al piesei. Pe acest schelet se construieste ntreaga tehnologie de Iabricatie: inIormatiile pe care la contin impun toti parametrii regimurilor tehnologice, masinile - unelte, S.D.V.-urile, etc.. de aceea desenul de executie trebuie s Iie complet, Ir greseli, n el gsindu-se toate inIormatiile necesare obtinerii prin prelucrare a reperului, toti parametrii preciziei de prelucrare (tolerante, abateri de Iorm si pozitie, rugozitti, prescriptii tehnice si tehnologice etc.). Cazul ideal care se preIer este ca n elaborarea proiectelor a desenelor de executie, tehnologul s aib un cuvnt de spus. Aceast pondere Icnd ca reperul s aib caracteristica de tehnologicitate, oIerind garantia obtinerii si prelucrabilittii n cadrul n cadrul unor conditii concrete de Iabricatie.|39| 2.1.2. !rogramul de produc(ie ParametrultehnologicIoarteimportantcarelarndulsu nsotestedesenuldeexecutiesauoricedocumentatietehnologiceste programuldeproductie.Cunoscutsisubdenumireadevolumde Iabricatie,acestaimpunelaunmomentdatstructuraprocesului tehnologic. CaracterulsemiIabricatului,tipulmasinilorunelte,alS.D.V.-urilor, tipul productiei etc. depindn ceamaimaremsur de programul de productie. JustiIicarea alegerii unei variante tehnologice trebuie privit direct prin prisma programului de productie. 2.1.3. Condi(iile concrete din ntreprindere, atelier, sec(ie n general se cunosc dou situatii: - procesul tehnologic trebuie proiectat la niste conditii concrete de Iabricatie; - paralel cu proiectarea proceselor tehnologice se proiecteaz si sectia prelucrtoare. Capitolul 2.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere 11 Prima variant cuprinde procesele tehnologice speciIice productiei individuale, de prototip, de serie mic si mijlocie. A doua situatie este caracteristic Iabricatiei de serie mare si mas. Generalvalabilrmneindicatiaprivitoarelamasinileunelte S.D.V.-urile, chiarsi tipul de document tehnologic, care diIer dela caz lacaznIunctiedeconditiiledeIabricatie.SeremarcIaptulcn productiadeseriemaresimas,deregulnparalelseproiecteaz structura dotrii spatiilor de Iabricatie, n baza existentei unui produs bine stabilit,cucicludedurat(ex.Industriadeautovehicule,bunuridelarg consumetc.).naceastsituatiemasinileuneltesuntspecializate, S.D.V.-urile la Iel, inclusiv procesele tehnologice auxiliare. 2.2. Etapele proiectrii proceselor tehnologice Proiectarea proceselor tehnologice, n general, trebuie s parcurg urmtoarele etape: 1. Studiuldocumentatieitehnice,alpieseiIinitesia semiIabricatului. 2. Alegerea justiIicativ a semiIabricatului. 3. Stabilirea succesiuni si continutului operatiilor si a Iazelor. 4. Calculul erorilor de prelucrare n baza schemelor de asezare si Iixare, dnd posibilitatea alegerii judicioase a variantei (sau variantelor). 5. Indicareaechipamentuluitehnologicadecvatvarianteialese (inclusiv S.D.V.-urile). 6. Calcululadaosurilordeprelucraresiadimensiunilor intermediare. 7. Determinarea regimurilor de prelucrare (inclusival regimului optim de aschiere). 7.1. Calculul preciziei de prelucrare. 8. Normarea tehnic. 9. Sincronizarea operatiilor si ridicarea diagramei de ncrcare a utilajelor. 10.ntocmireaplanuluideasamblarealechipamentelor tehnologice,aschemelordetransportoperationaltraseul semiIabricatelor. 11.AlegereajustiIicativacelormaibunesolutii,deIinirea variantei tehnico-economice optime. Capitolul 2.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere 12 12.ntocmirea documentatiei tehnologice (planul de operatii, Iisa tehnologic,purttoruldeprogrambandaperIorat,memoriul justiIicativ de calcul etc.) pentru varianta adoptat n Iinal. Succesiuneaetapelornproiectareaproceselortehnologicedup metodicaindicatareuncaractergeneral.Elesepotutilizaattn productiaindividualctsinceadeseriesidemas,nglobndsau eliminnd una din etape n Iunctie de speciIicul Iabricatiei. 2.3.!rincipiigeneraledeproiectareaproceselortehnologice de prelucrarea mecanic prin aychiere 2.3.1. Tehnologicitatea ca factor de economie SepoateaIirmacopiesareobuntehnologicitatesauaIost corespunztor proiectat tehnologic, dac uzinarea einu ridic probleme deosebite. Dupcumsestie,nIazeledeproiectare,piesa(reperul,organulde masin) primesteIormaimpus de conditiile deIunctionare. Din pcate, uneori, aspectul tehnologicittiiIormeieste neglijat de proiectant, acesta nutotdeaunaIiindnmsursapreciezedomeniultehnologieide Iabricatie.Apareaicinecesitateaconsultriidintreproiectantsi tehnologul de Iabricatie. Conditia dubl a preciziei Iunctionale alturi de minimizareacostuluideIabricatieIacenecesaruneorichiar reproiectarea piesei. Nu trebuie uitat ideea corelrii celor dou principii amintitelaconditiileconcretedeIabricatieatelierulrespectiv(sectia sau ntreprinderea). Tehnologicitatea unui produs depinde n principal de: - Iorma produsului - precizia impus - rolul Iunctional. ConditiileconcretededesIacere,competitivitateaproduselorestesi maistrnslegatdeaspectultehnologicalproblemei.Acelproduscare seproducemaiieItinsimaibine,(launnivelcorespunztorcerintelor) cstig deci piata de desIacere, deci beneIiciarii. Desigurpreciziaridicatde Iabricatieimpunedelanceput uncostridicat.Uneorinu trebuieexageratcuaceast precizie,dectnIazade proiectare.nIig.2.1.siIig. 2.2.seprezintlegturadintre Fig. 2.1. Capitolul 2.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere 13 costul unui produs si precizia acestuia. 1.prelucrarea:

netezire e, rectificar strunjire, : arboreluinetezire e, rectificar strunjire, : alezajului 2.prelucrarea:

e rectificar strunjire, : arboreluie rectificar strunjire, : alezajului 3.prelucrarea:

strunjire : arboreluialezare adncire, strunjire, : alezajului 4.prelucrarea:

rece la tras -bar : brut atsemifabric : arboreluiburghiere : alezajului Sepoateconcluziona aspectultehnologicittii,ca Iiindocorelareoptimntre Iactoriidecaredepindeea, urmrindnpermanent criteriuleconomicittii Iabricatiei. 2.3.2.Legturadintrepreciziadimensionalyicalitatea suprafe(elor Aparentnuexistolegturntrepreciziadimensionalsi calitateasupraIetelor.Esteposibil,caosupraIatsnecesiteocalitate superIicial Ioarte ridicat, cerut din punct de vedere Iunctional, n timp cedinacelasipunctdevederepreciziadimensionalsnuIieprea ridicat.MrimeamicroasperittilorsupraIetelorprelucratedepindede procesuldeprelucraresideregimuldeaschiereutilizat.Aceast dependentcreeazdeIaptlegturastrnsntrerugozitateasiprecizia dimensional. S-a constatat c o dat cu obtinerea unei anumite precizii, rezult automat o rugozitate determinat a supraIetei respective. Fig. 2.2. Capitolul 2.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere 14 Aceastdependent,orientativ,dintreprocedeuldeprelucrare, treapta de precizie si rugozitatea aIerent este dat n tabelul 2.3.2.1. DateledintabelulurmtorpotIiIolositedetehnologpentru stabilirea procedeelor obtinerii preciziei contate (sau impuse). Tabel. 2.3.2.1. Metoda de prelucrare Felul prelucrrii Trepta de precizie ISO Treapta de precizie medie ec. ISO Rugozitatea supraIetelor Rugozitatea 0,012 0,025 0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,3 12,5 25 50 Burghiere-11-1212XXX 12,5 Strunjire si rabotare Degrosare11-1312 XXX 12,5 Finisare10-1111XXX6,3 Cu diamant8-109XXX1,6 Alezare(cu cutit) Degrosare11-1312XX12,5 Finisare10-11116,3 Cu diamant7-98 XXX 1,6 Alezare (cu alezor) Fin8-109 X 3,2 F. Iin6-87 XX 1,6 Frezare cilindric Fin10-1212 XX 12,5 F. Iin8-119 XX 6,3 Frezare Irontal Degrosare10-1212 XX 12,5 Finisare8-119 XXX 6,3 Netezire-- X 1,6 RectiIicareDegrosare9-1110 XX 3,2 Finisare6-87 XX 0,8 Netezire-- XX - BrosareFinisare7-98 XXX 1,6 Netezire6-97 XX 0,4 LepuireSeminelat-- X 0,2 Neted-- XX 0,1 F. neted-- XXX 0,025 LustruireNeted-- XXX 0,1 F. neted-- XX 0,025 HonuireNeted7-87 XXX 0,1 F. neted6-76 XX 0,025 Super-Iinisare Neted-- XX 0,1 F. neted-- XX 0,025 LrgireFinisare9-1311 XX 6,3 Capitolul 2.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere 15 Filetare exterioar Cu Iilier7-98 X 3,2 Cu cutit, cu pieptene, cu Irez 6-97 XXX 3,2 Prin rulare 99 XX 0,8 Filetare interioar Cu tarod7-98 XX 3,2 Cu cutit, cu pieptene, cu Irez 7-98 XXX 3,2 RectiI. Iilet6-77 XXX 0,2 Prelucrarea rotilor dintate (RD) Rabotarea RD conice 88 XX 0,8 Frezare (melc) 7-98 XX 6,3 RectiIicare si rodare 5-66 XXXX 6,3 Calibrarea alezajelor cu bile Dup gurire -- XXX 0,8 Dup str.int-- XXX 0,8 Dup alezare-- XXXXXX 0,8 Severuire6-76 XXX 0,8 DeasemeneapotIiutilizatepentruclasiIicareprocedeele intermediaredeprelucraresiaestimriiparametrilordepreciziecarele corespund.nprezent,nliteraturadespecialitate,s-aucumulatmai multe relatii de concordant ntre rugozitate si tolerante: nami KzR =(2.1) n care: -Rz(m)-rugozitateamsuratconIormcriteriuluiRz(distanta mediedintrecelemainaltecincipunctedevrIsicelemaijoaseale proIilului eIectiv luate n limitele lungimii de reIerint) iunitatea de tolerant. anumrulunittilordetolerantcorespunztoruneiclasede precizie date. m, nexponentii determinati pe cale statistic. K coeIicient Iunctional. n situatia n care m n 1 relatia 2.1 devine: a i KzR =(2.2) undeK,n conIormitate cu patru grupuriIunctionale (ajustajecu preciziesczutpnlaajustajecuprecizieridicat)iaurmtoarele valori medii: 0,25; 0,1; 0,04 si 0,016. Capitolul 2.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin aschiere 16 nliteraturadespecialitaterelatia2.1.seprezintuneorisisub Iorm mai simpliIicat: nza R #- aschii de Iorm necorespunztoare (lungime scurt, aschiile de acest tip contribuie la accelerarea uzurii masinii-unelte sau a dipozitivelor). b.Cifracaracteristicdevolum,caresedeIinestecaIiind raportulntrevolumuluneicantittideaschiinstareneordonatsi volumulrealalaceleiasicantittideaschii.Dinpunctuldevedereal prelucrabilittiiprinaschiere,seconsideracceptabileaceleaschiia cror ciIr caracteristic de volum este cuprins ntre 3 si 10. c.Coeficientuldecomprimareplasticaaychiei,deIinitca IiindraportulntreelementeledimensionalealeaschieiIormatesi elementeledimensionalealestratuluidemetalaschiat.Dacsenoteaz cu L, b si t lungimea, ltimea si grosimea stratului de material nainte de aschiere, cu La, ba, si a - aceleasi elemente ale aschiei dup prelucrare si seadmitecntreeleexistrelatiile:LaL;a~t;ba b,coeIicientulde comprimare plastic a aschiei se determin cu relatia: Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 142 1taaLL > = = (9.10.) CoeIicientuldecomprimareplasticoIerindicatiiimportanteasupra mrimii deIormatiilor plastice rezultate n urma aschierii. d.GraduldedeformareaaychieisereIerlaraportulntre lungimeaaschieilanivelulsupraIeteidecontactsiceadelanivelul supraIetei libere. EsteevidentcmetodeledestudiereaIormeisiamoduluide detasareaaschiilorpentruevaluareaprelucrabilittiiseutilizeaz ndeosebincazulotelurilor.Seimpunetotodatnsmentiuneaceste posibilunstudiudinacestepunctedevederesincazulIontelor maleabilesialIontelornodularealiate,categoriideIontecaredau nastere,prinprelucrare,unoraschiicontinue.Oevaluarea prelucrabilittiiprinaschieredinpunctuldevederealIormeiaschiilor obtinute la prelucrarea pe strunguri automate este prezentat n tab. 9.1: Tabelul 9.1. Aprecierea prelucrabilit(ii din puncte de vedere al formei aychiilor la prelucrarea pe strunguri automate 9.3.5.Metodebazatepestudiulenergieiconsumatentimpul aychierii Energiaabsorbitlaprelucrareaprinaschiereaunuianumit materialpoateconstituiunimportantindicatoralprelucrabilittii acestuia;nmsurancarepentrundeprtareaprinaschiereaunei Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 143 anumite cantitti dintr-unmaterial oarecare este necesar o cantitate mai maredeenergie,sepoateaIirmacacelmaterialestemaigreu prelucrabilprinaschiere.Otreceresuccintnrevistaprincipalelor procedeedeevaluareaenergieiabsorbitelaprelucrareaprinaschiere impune mentionarea unor aparate sau dispozitive Iolosite n acest scop. a.attmetresauampermetre;dacsedispunedeaparatede acest tip cuscri corespunztoare de msur, este posibil o diIerentiere nmoddirectamaterialelordinpunctuldevederealenergieielectrice absorbite n timpul aschierii: b.Dinamometre;cumacesteapermit.determinareamrimii componentei Pz aIortei de aschiere, prin utilizarea unor relatiiadecvate, ncareintrdeobiceivitezadeaschierevsirandamentultotal al masinii-unelte, este posibil stabilirea puterii Nnecesare pentru aschiere si deci Iormarea unei imagini asupra energiei consumate: 6000qvzPN

p

=|kW| (9.11.) ncare

p esteunexponentacruivaloaresedeterminpecale experimental. c.CalorimetredeobiceiastIeldeaparatesuntIolositepentru apreciereaenergieicuajutorulbilantuluitermic.Principial,cuajutorul calorimetrelor,esteposibilmsurareacantittiidecldurabsorbitede aschii,acrorcderentr-unspatiunchiscontribuielaridicarea temperaturiiunuilichid.Necesitateaobtineriiunorspatiinchise limiteazdeocamdatutilizareacalorimetrelordoarlaprelucrrileprin gurire si Irezare. d.Dispozitivedetippendul(procedeulOxIord-Airey);aceste dispozitive Iunctioneaz de obicei pe principiul ciocanului pendul utilizat pentru studiul rezilientei. Sub actiunea unei greutti(Fig. 9.15), atasate bratuluipendulului,uncutitptrundentr-oepruvetdinmaterialul cercetat,nlturnddinaceastaoaschiededimensiunibinestabilitesi riguros pstrate la toate ncercrile. Evaluarea energiei se eIectueaz prin luareanconsiderareaunghiuluideridicareabratuluipendululuidup aschiere. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 144 Unindicatoral prelucrabilittiiprin aschiere din punctul de vederealenergiei necesareprelucrrii, indicator determinat cu ajutoruldispozitivului detippendull constituieenergia speciIicdeaschiere; aceastasedeIinesteca Iiindlucrulmecanic(evaluatpebazaunghiuluide.ridicareabratului pendulului) raportat la unitatea de volum a aschiilor: agp LsW

= (9.19.) n care Ws este energia speciIic de aschiere, n J/m3; L - lucrul mecanic nJ;ga-greutateaaschiilor,n N;8 -greutateaspeciIica materialului prelucrat, n N/m3. In cadrul laboratorului de tehnologia constructiilor de masini de la Institutul Politehnic Iasi s-au construit o serie de dispozitive de tip pendul pentru evaluarea energiei absorbite prin aschiere; un astIel de dispozitiv, conceput pe baza schemei din Fig. 9.15, este prezentat n Fig. 9.16. 9.3.6. Metodebazatepestudiulregimuluitermicdinzonade aychiere Metodamsurriitemperaturiinscopuldeterminrii prelucrabilittii a unui material a Iost aplicat nc din anul 1912 cnd I. G.Isacevstudiindtemperaturadinzonadeaschierelaprelucrareaunui otel,aobservatcaceastaestenstrnsdependentdenatura materialului prelucrat. Astzi, numeroase cercetri aplic aceast metod lastudiulprelucrabilittiialiajelorIeroase.Metodaarelabazexistenta uneidependententrepropriettileIizicealematerialuluiprelucratsi cantitateadecldurproduslaaschiere,pedeoparte,sipierderea Fig.9.15.Dispozitivdetippendulpentrumsurarea energiei de aychiere Fig. 9.16. Dispozitiv de tip pendul construit n cadrul laboratorului de tehnologia construc(iilor de mayini Iayi Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 145 calittiloraschietoarealesculelor,(nspecialalecelordinotelrapid)la atingereauneianumitetemperaturinzonadelucru,pedealtparte. Indicatorul de prelucrabilitate utilizat Irecvent n cadrul acestei metode l reprezintviteza cov ,pentrucaresculaajungelaotemperatur considerat admisibil. Sevorprezentancontinuaremetodelecelemaidesntlnite pentru aprecierea cantittii de cldur degajat la aschiere. 9.3.6.1.Metodabazatpeculoriletermoscopice.Aceast metod pleac de la proprietatea unor substante de a-si schimba culoarea initialdatoritvariatiilordetemperatur(Ienomenulpoartdenumirea de termoscromie). Folosituneorilaapreciereatemperaturiipieseiprelucratesauasculei aschietoare,metodaconstnaplicarea,cuuncreionspecial,cucret termoscopicsaucupensula,auneisubstantecuproprietti termoscopice,pematerialulacruitemperatururmeazasestudia. Dupscurgereaunuianumittimpdelancepereaaschierii,datorit cresterii temperaturii, culoarea piesei se schimb. Dac materialul studiat ajungelatemperaturamarcatpecreionulsaucretarespectiv,variatia culorii se produce ntr-un timp bine stabilit. Dac modiIicarea culorii are loc ntr-un timp diIerit dect cel marcat pe creion, atunci temperatura este maimare, dac timpulestemai scurt, simaimic, dac timpulestemai lung 9.3.6.9.Metodecalorimetrice.MetodacalorimetricoIercu suIicient precizie date privind cantitatea de cldur degajat la aschiere. Pentruomsurarectmaicorect,estenecesarintroducerean calorimetru a piesei, a sculei si a aschiilor, elemente ce iau parte direct la procesuldeaschiere.Uneori,aschiereadecurgechiarninteriorul calorimetrului,asacumsearatnFig.9.17.Variatiatemperaturii lichiduluincursulncercrilorpermitecalculareacantittiidecldur degajat la aschiere. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 146 CercettorulK.Melkot|16|propuneIolosireadreptindicatorde prelucrabilitate a raportului: 100i0et0I = (9.13.) ncare e97 estetemperaturaobtinutla aschiereamaterialuluiconsideratetalon,n C3;

7temperaturaobtinutlaprelucrarea materialuluistudiat,nC3.naltecazuri,se considersuIicientmsurareatemperaturii lichiduluidincalorimetrudupcolectarean acestaauneicantittiprestabilitedeaschii (Fig.9.18.).naceastsituatie,temperatura medieaaschiilorvaIideterminatcu ajutorul relatiei: cG)00a(00Ga0 0

=|3C|(9.14) n care ,7este temperatura amestecului ap - aschii dup aschiere, n C ; 07 - temperaturainitialaapeidincalorimetru,nC;G0-masaapei dincalorimetru,ngrame;G-masaaschiilor,ngrame;c-cldura speciIic a aschiilor, n J/kg K. 9.3.6.3.Metodetermoelectrice.a.Metodatermorezistiv. AceastmetodsebazeazpeIenomenulvariatieirezistenteielectricea unormaterialeconductoaresausemiconductoarenraportcu temperatura:Atunci.cndinstalatiautilizeazrezistentepentru Fig.9.18.Schempentru msurareatemperaturii aychiilor la strunjire Fig. 9.17. Msurarea temperaturii utiliznd metoda calorimetric la aychierea prin diferite procedee: a - la frezare b - la burghiere c - la rabotare Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 147 determinareatemperaturii,sevorbeste;deuntermometrucurezistent, iar cnd se Iolosesc semiconductori, este vorba despre un termometru cu termistor. MaterialeleIolositeobisnuitnconstructiaconductorilorpentru primul tip de termometre sunt prezentate n tabelul 9.2. Materialul conductorilor Domeniul de lucru, n C Indicatii de utilizare Cupru-50.180TraductoarecunIsuraredinsrm ( 0,1mm)izolatculacde bachelitNichel-50.180 WolIram-100.500Traductoaredinsrm ( 0,01.0,015 mm) Platin220.850Traductoare din srm (0,01.0,1 mm) Tabelul 9.2. Domeniul de lucru yi indica(ii de utilizare ale conductorilor folosi(i la termometrele cu rezisten( Celemaiutilizatematerialenconstructiatermistoarelorsunt germaniul,siliciul,seleniul,borul, oxizi aimagneziului, ainichelului, ai bariului etc. Domeniul de temperaturi n care se pot eIectua msurtori cu ajutorultermometrelorcutermistoareestecuprinsntre100...600C. Temperaturapieseiceseprelucreazsauceaasculeicucarese eIectueazncercareapoateIideterminatprincontactultermometrului cu materialul a crui temperatur urmeaz a se evalua. b.Metodamsurriitemperaturiipebazaefectului termoelectric.EIectultermoelectricesteeIectulpotrivitcruia,ntr-un circuitIormatdecelputindoiconductoridinmaterialediIerite,careau puncte de legtur cu temperaturi diIerite, ia nastere un curent electric ce creeaz o tensiune termoelectromotoare; aceast tensiune este dependent dediIerentadetemperaturdintrelegturi.CuctdiIerentade temperaturvaIimaipronuntat,cuatt tensiuneatermoelectromotoare va Ii mai mare. Legturacutemperaturaceamairidicatpoartdenumireade sudurcald(Fig.9.19.);aceastaseplaseaznmodobisnuitnzonaa creitemperaturatrebuiemsurat.Legturacutemperaturaceamai sczutsenumestesudurrecesiesteconstituitdinconexiunile conductorilortermocupluluicuaparatuldemsur.Esteindicatca aceastsudurssementinpectposibillatemperaturconstant. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 148 Pentru realizarea cerintei mentionate, este necesar ca cele dou suduri s se gseasc la distante mari una Iat de cealalt. npracticamsurrii temperaturilor,serecurgela introducereasuduriirecintr-un mediucutemperaturconstant. Legareasuduriirecideceacald sepoateIacecuconductoridin acelasimaterialcacelal termoelectrozilor,daccostul acestormaterialeestesczutsau cu conductori cu caracteristici apropiate de cele ale termoelectrozilor,n cazulunuicostmairidicat.Dacestendeplinitconditiamentionat, rezultctensiuneatermoelectromotoare,careianasterentermocuplu este strict dependent de temperatura sudurii calde. Asadar, este imperios necesar ca sudura cald s Iie amplasat n asa Iel nct s se nclzeasc, la aceeasi temperatur ca cea a mediului a crui temperatur urmeaz a se determina. Temperaturile ce pot Ii msurate cu ajutorul termocuplurilor sunt cuprinse ntre 200...1600C. Msurarea tensiunii termoelectromotoare generate prin nclzirea sudurii calde se poate eIectua cu ajutorul unui milivoltmetru asezat ntr-un montaj simplu (Fig. 9.20) sau al unui montaj compensator (Fig. 9.21.)n cazul primului tip de montaj, termocuplul 1 va avea conexiunile (sudura rece) introduse ntr-o cutie 2, a crei temperatur este mentinut constant. Fig.9.19.Schemademsurarea temperaturii cu ajutorul termocuplului Fig.9.20. Schema unui montaj simplu pentru msurarea tensiunii termoelectromotoare generate de termocuplu Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 149 UtilizareaunuimontajcompensatorimplicmodiIicarea principiuluidemsurare:tensiuneageneratdetermocuplueste compensatdeotensiunedevaloarecunoscut,generatdeuncircuit auxiliar.Metodamsurriicucircuitdecompensarearedouvariante mbunttite si este tratat pe larg n lucrrile de specialitate |15|. n cele ce urmeaz, se vor prezenta pe scurt metodele de msurare a temperaturii din zona de aschiere pe baza eIectului termoelectric. c.Metodatermocupluluimobil.existmetodecareutilizeaz pentrumsurareatemperaturiiuntermocupluIormatdindoiconductori dinmaterialediIerite,acrorsudurcaldsepoateamplasanlocuri distincte (scul, pies). Dacseurmrestestudiereatemperaturiisculei,amplasarea termocuplului se Iace n asa Iel nct sudura cald s ia contact cu partea cu temperatura cea mai ridicat. n cazul cutitelor de strung, se cunoaste IaptulczonarespectivnuestesituatnvrIulsculei,cilaoanumit distantdevrI,ntructlaaceastdistantseaIlcentruldepresiune. TermocuplulpoateIiamplasatnlungultisuluiprincipal(Fig.9.22a), paralel cu Iata de asezare a cutitului (Fig. 9.22, b), spre vrIul sculei (Fig. 9.22,c),nsIrmtoruldeaschii(Fig.9.22,d).ncazulcndse Fig.9.21. Schema unui montaj compensator pentru msurarea tensiunii termoelectromotoare generate de un termocuplu Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 150 urmreste msurarea temperaturii piesei atunci amplasarea termocuplului se eIectueaz n modul artat n Fig. 9.22; d si e. O metod de msurare simultan a temperaturii zonei de contact pies-scul si aschii-scul utilizat de cercettorii rusi este prezentat n Fig. 9.23. n piesa de prelucrat, care are o gaur axial, se introduce, n oriIicii special practicate, cte doi termoelectrozi izolati ntre ei, precum si n raport cu piesa. n timpul aschierii, se produce IorIecarea celor doi Fig. 9.22. !osibilit(i de amplasare a termocuplului pentru msurarea temperaturii din zona de aychiere. Fig. 9.23. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 151 termoelectrozi, moment n care se Iormeaz sudura cald. Datorit temperaturii ridicate din zona contactului pies-scul si aschie-scul, sudurile Iormate ca ocazia IorIecrii celor doi termoelectrozi constituie suduri calde. n acest mod, cele dou termocupluri Iormate vor dainIormatii asupra temperaturii zonelor de contact ale sculei cu piesa si cu aschia. Dintre termocuplurile utilizate n tehnica msurrii temperaturii din zona de aschiere, se pot mentiona cele prezentate n tabelul 9.3. Denumirea termocuplului Domeniul de temperatur unde poate Ii utilizat n 3C Platin-rodiuplatin-20.1600 Cromel-alumel-50.1300 Cromel-copel-50.800 Fier-copel-50.800 Cupru-copel.50.600 Fier-constantanPn la 600 Cupru-constantanPn la 600 Tabelul 9.3. Domeniile de temperaturi unde pot fi utilizate diferite categorii de termocupluri d.Metodatermocupluluimixt.Laprelucrareaprinaschiere, pentrumsurareatemperaturiidinzonadelucrupoateIiutilizatsiun termocuplu Iormat din scul si un conductor (Fig. 9.24). n cazul sculelor dincarburimetalice,cromelulpareaIi materialulcelmaicorespunztorpentru executareaconductorului|51|.nscopul realizriiuneimsurricorespunztoare,scula sevaizolacuatentienraportcumasina-unealt. e.Metodatermocupluluinatural. Pentrumsurareatemperaturiimediila contactuldintresculsisemiIabricateste utilizatnmodcurentmetodatermocuplului Fig.9.24.Schem pentrumsurarea temperaturiifolosind termocuplul mixt Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 152 natural (scul-semiIabricat). Metoda aIostIolosit pentru prima oar de ctreGottweinnanul1925.nprincipiumetodaconstnmsurarea tensiuniielectromotoarecareaparencircuitulIormatdinscula aschietoaresipiesadeprelucrat;suduracaldestereprezentatde contactul dintre scul sipies (Fig. 9.25). Principalulavantaj almetodei lconstituieIaptulcasuntutilizateconditiilenaturalencaredecurge aschierea. Ovariantametodeitermocupluluinaturalesteceacare utilizeazsculediIerite,adicuntermocupluIormatdintreiconductori: dou cutite din materiale diIerite si piesa de prelucrat (Fig. 9.26); metoda este cunoscut sub denumirea de metoda Reichel Pentru o corect evaluare a temperaturii de aschiere, este necesar pstrareaacelorasiconditiideaschiere pentruambelecutite(careauoaceeasi geometrieaprtiiaschietoare).Aceast conditie este necesar a Ii respectat pentru a se obtine o aceeasi temperatur la contactul ntre cele dou scule si piesa de prelucrat. 9.3.6.4.Metodamsurrii radia(iei totale. Evaluarea temperaturii din zonadeaschieresepoateIacesipebaza msurriiradiatieitermiceemisedecorpul acruitemperatursestudiaz.Aparatele carepotdeterminacupreciziemrimeaacesteiradiatiisenumesc Fig.9.25.Msurareatemperaturiicuajutorul termocuplului scul-pies Fig.9.26.Schemamsurrii temperaturiicuajutorul termocuplului format din dou cu(ite Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 153 pirometre.ntructtemperaturadinzonadeaschierepoatevariantre 100...1000C,ceamaimarepartearadiatieicaloricesesitueazntr-un domeniuallungimilordeundcuprinsntre1...10 m.AcestIapt conducelanecesitateautilizriiunorreceptoricuunrspunsspectral ridicat n domeniul mentionat al lungimilor de undnFig.9.27esteprezentat schematicunpirometruopticpentru msurareatemperaturiidinzonade contact scul-aschie. ExistsimetodecareIolosesc amplasarea receptorului deasupra sculei, cndestemsuratmrimearadiatiei termiceemisedeaschiacarecurgepe supraIatadedegajareasculei(Fig. 9.28). Metodapresupuneprelucrarea ortogonalauneipiesesubIormde teav. ntruct aschia se deIormeaz prin IorIecare,emisiaderadiatiiareun caracterinstabil;rezultatele msurtorilornusuntsuIicientde precise.Diminuareaacestuineajunsse eIectueaz prin utilizarea unor captori cu untimpscurtderspunssicuungrad ridicat de detectie; seindicn acest sens Iolosirea Iotodiodelor. 9.3.7.Metodedeaprecierea prelucrabilit(iiprindiferiteprocedee de prelucrare Conditiileconcretedeprelucrare dintr-unateliersaualtulaugenerat necesitateastabiliriiprelucrabilittiiprin aschiereaunuimaterialdatpentruo anumit metod de prelucrare. S-a ajuns n acestmodladeIinireaunorindicatori particulari, speciIici unui anumit procedeu de prelucrare. 9.3.7.1Apreciereaprelucrabilit(iipringurire.Sunt mentionatenunelelucrri|49|ncercridedeIinireaprelucrabilittii prin burghiere. Drept indicatorde prelucrabilitate s-a utilizat numrul de guri executate cu acelasi burghiu pn la distrugerea tisului. Momentul Fig. 9.27. Msurarea temperaturii de la nivelul vrfului sculei aychietoare utiliznd metoda msurrii radia(iei totale Fig. 9.28. Schema msurriiradiatiei totale la ascCapitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 154 scoateriidinuzaburghiuluiaIoststabilitcu ajutorul unui dinamometru mecanic, la o crestere cu 30a valorii initiale a Iortei de aschiere. 9.3.7.2.Apreciereaprelucrabilit(iiprinretezare.AuIost eIectuate ncercri destabilire a prelucrabilittii prin retezare utilizndu-secutitedestrungdeconstructiecorespunztoare.Caindicatorde prelucrabilitates-autilizatnumrulderondelecaresepotretezan intervaluldedurabilitateasculei(diametrulbarelorpentruncercria Iost cuprins ntre 20...150 mm). Esteposibilaprecierea prelucrabilittiiprinretezaresicu ajutorultimpuluinecesarretezrii uneiepruvetededimensiuni prestabilite,peunIerstrudac apsareaexercitatasuprapnzei esteconstant;esteevident,nacest caz,cpentruIiecarencercareeste necesarutilizareauneipnzenoi, pentru a se respecta riguros aceleasi conditii de lucru. Cercettorul polonez W. Sjurajew |70| descrie un procedeu de determinare a prelucrabilittii prin retezare (Fig. 9.29.) la care, n calitate de indicator de prelucrabilitate se consider mrimea uzurii care apare dup executarea a 100...200 canale radiale ntr-o epruvet de dimensiuni prestabilite . Fig. 9.29. Schema de eIectuare a ncercrii de determinare a prelucrabilittii prCapitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 155 Cu ajutorul datelor ridicate pe cale experimental,sepottrasadiagramede tipulceleidinFig.9.30.Seapreciaz evidentcaIiindcelmaiprelucrabilacel materialcareproduce ouzurmaimica sculeinurmaprelucrriiunuiaceluiasi numr de canale radiale. 9.3.7.3.Apreciereaprelucrabi-lit(iiprinfrezare.Literaturade specialitate|46|nregistreazcao posibilitatededeterminarea prelucrabilittiimaterialelorprinIrezare, utilizareancalitatedeindicatorde prelucrabilitateaintervaluluidetimpn care,nipotezarespectriiunorconditiiinitiale,senregistreazo crestereaenergieiconsumatecucirca10,datoritevolutiei-uzurii sculei aschietoare. 9.3.7.4.Apreciereaprelucrabilit(iipemayini-unelte automate.UneleconditiidelucruspeciIicestrungurilor,automateau determinatexecutareaunorncercridestudiereaprelucrabilittiiprin aschiere pe astIel de masini|4,6,16,18,45|. Se cunoaste astIel Iaptul c, la prelucrareapestrunguriautomate,esteabsolutnecesarcaaschiile Iormate s nu se aglomerezenjurul semiIabricatuluisau al prtiiactive asculeiaschietoare;oasemeneasituatieobligexecutantulsntrerup procesul de aschiere n vederea evacurii aschiilor. Prelucrrile de Iinisare trebuie, de asemenea, s asigure obtinerea uneirugozittisczuteasupraIeteimaialesatuncicnddupstrunjirea pe strungul automat nu urmeaz si alte prelucrri de Iinisare; rugozitatea sczutestecauzatdeIaptulc,ncazulprelucrriipestrunguri automatemuncitorulnupoateinterveniimediatpentruacorecta eventualeleasperittipreamarialesupraIetei.nsIrsit,cercetrilede prelucrabilitate au avut drept scop si determinarea acelor conditii care s asigure uzarea si deci schimbarea sculelor aschietoare Iie la 8 ore, Iie la 4 ore,adic,nmsurancareesteposibil,laiesireadinschimba muncitorului sau cel mult de dou ori pe schimb. nceeaceprivestencercrilepropriu-zisedeprelucrabilitatepe strunguri automate, literatura de specialitatenregistreaz unele rezultate obtinutenlaboratoarediIeritepentrustudiulaschierii.nprincipiu,n toateacestecazuriestevorbadespreprelucrareaprinaschiereaunei, pieseconceputepentruaIiposibileIectuareaunorcercetriprivind rugozitateasupraIetei,preciziadimensionalsideIorm,uzurasculelor Fig. 9.30. Diagram ob(inut utiliznd schema de aychiere din figura 9.29. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 156 aschietoare(piesstandard).Prelucrareapieseistandardimplic realizareaunorIazedestrunjirelongitudinal,strunjireproIilat, burghiere,retezareetc.Evident,nraportcuscopulurmritnIiecare ateliersaulaborator,s-aajunslaoanumitIormaepruveteistandard (Fig. 9.31). De asemenea, asa cum se va arta n continuare, diIerente se nregistreazsinceeaceprivesteconditiilepropriu-zisedelucrusi parametrii urmriti n timpul ncercrilor. !rocedeulpropusdeU.S.Steel|7|constnprincipiun determinarea numrului maxim de piese prelucrate, dintr-un material dat, ntr-oanumitunitatedetimp,nipotezarespectriiunorconditiide lucru impuse. Piesa standard (Fig. 9.31, a) se obtine dintr-un semiIabricat de Iorma unei bare trase la rece, cu un diametru de 23,8 mm. n timpul ncercrilor, au loc schimbri sistematice ale condi(iilor deaychiere,pentruafiposibilstabilireaproductivit(iimaximece poatefirealizatn480minute,frasedepyilimiteleprevzute pentru rugozitatea suprafe(elor, toleran(ele, concentricitatea yi uzura sculei. !rocedeulutilizatncadrullaboratoruluiSt.Chamond (Fran(a) a Iost perIectionat de ctre cercettoriiH. Berne, G. Odin si E. Samauille|6|.Lacreareaacestuiprocedeu,s-aplecatdelatestul practicatdeU.S.Steeel,nraportcucares-auintrodusurmtoarele deosebiri: s-a nlocuit Iaza de proIilare cu Iaza de strunjire longitudinal; s-auseparat,ncadrulaprecieriiprelucrabilittii,diIeriteleprelucrri: strunjirelongitudinal,retezare,gurire.ntimpceindicelede prelucrabilitate U, S. Steel estelegat de rezultatele tuturor operatiilor,n acestcazseianconsiderarecomportareamaterialuluilaIiecaretipde prelucrare. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 157 !rocedeulutilizatdeCentrultehnicdestrunjire(Fran(a)se aseamncu testul propus de U. S. Steel. ncercrile experimentales-au eIectuatpesemiIabricatedinotelinoxidabil.Dreptparticularittiale acestuiprocedeusepotmentiona:,-gauraexecutattrebuiesaibo lungimeegalcudecelputindouoridiametrulsemiIabricatului;-- strunjirea se va executa dup burghiere ; . - tolerantele la concentricitatea guriicusupraIataexterioarvorcorespundecelorobisnuitepentru productiadeserie;d-ntr-osectiuneaxial,supraIataproIilatareo Iormtrapezoidal(Fig.9.31e).Comparareaprelucrabilittiiadou materialeseIacepebazaproductivittiimaximepentruunintervalde 6I0,5 ore, n situatia respectrii conditiilor impuse. 9.3.7.5.Apreciereaprelucrabilit(iiprinrectificare.DatIiind Iaptul c prelucrarea cu scule abrazive are loc n conditii speciIice care se deosebesc n mare msur de aschierea cu scule asa-zise metalice, a Iost normalcaapreciereaprelucrabilittiisseeIectuezeattpebazaunor criteriiobisnuite(uzuradisculuiabraziv,Iorteledeaschiereetc.),ctsi pebazaunorindicatoriparticulari.UnastIeldeindicatorestevolumul mediudematerialndeprtatprinprelucrare,ntr-oanumitunitate de timp si n conditii tehnologice stabilite. UnaltindicatoralprelucrabilittiiprinrectiIicareseconsider asa-zisa productivitate specific, deIinit prin raportul ntre volumul de Fig. 3.31. Forme de piese standard utilizate pentru studiul prelucrabilittii pe strunguri automate ,-pies utilizat de ctre U.S.Steel; -.d - piese utilizate de laboratorul din St. Chamond - Franta; e - pies utilizat de Centrul tehnic de strunjire - Franta; f - pies utilizat de centrul de cercetri Pomey - Franta;- pies utilizat de Centrul de cercetri Ugine - Aciers - Franta Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 158 materialndeprtatprinrectiIicaredepesemiIabricatsivolumulde materialabrazivnlturatdepepiatrntr-ounitateprestabilitdetimp |42|.OclasiIicaregeneralaunorcategoriideotelurinraportcu prelucrabilitatea lor relativ prin rectiIicare este dat n tabelul 9.4. Grupa de prelucrabilitate MaterialulCoeIicientul de prelucrabilitate IOteluricarbondeconstructii, otelurialiatecucrom,mangan, nichel, oteluri carbon pentru scule 1,00 IIOtelurideconstructii,aliatecu wolIram, titan, siliciu, molibden 0,83 IIIOtelurireIractaresioteluri inoxidabile Ir titan 0,36 IVOtelurireIractaresioteluri inoxidabilececontintitan,oteluri rapide pentru scule 0,14 Tabelul 9.4. Clasificarea o(elurilor dup prelucrabilitatea lor relativ prin rectificare 9.3.8.Altemetodeyicriteriideevaluareaprelucrabilit(ii prin ncercri de aychiere 9.3.8.1. Metode de determinare a indicelui de prelucrabilitate mecanic.ntructaprecierea.prelucrabilittiialiajelorIeroasenmod separat, Iie cu ajutorul uzurii sculelor aschietoare, Iie cu ajutorul Iortelor deaschiereestelegatdeuneledezavantaje,aIostpropusnotiuneade 'prelucrabilitate mecanic, deIinit matematic prin raportul: tp15vmp =|mm2m/daNmin|(9.15) ncare 15v estevitezadeaschierecareproduceouzurde0,3mmpe supraIatadeasezareaunuicutitcuplcutedincarburimetalicentimp de15minute,pentruanumiteconditiideaschiere; tp-apsareade aschiere, n daN/mm2. Celedoumrimiaucptatlarndullordenumirile: 15v - indicatordeprelucrabilitatecinetic; tp-indicatordeprelucrabilitate dinamic. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 159 nlegturcuindicatorul 15v ,sepoatedeIininc prelucrabilitatea cinetic relativ, caracterizat prin raportul 15etv15vvk = , (9.16) ncare 15v esteindicatoruldeprelucrabilitatecineticamaterialului cercetat; e9 15v - acelasiindicator, corespunztor unuimaterialconsiderat etalon. Este util s se Ioloseasc n calitate de material etalon un material delargutilizarenindustriesialecreicaracteristicisuntbine cunoscute. !relucrabilitateadinamicsepoatedeterminanipoteza cunoasteriimrimiicomponentei

aIorteideaschieresiaceleia sectiunii q a aschiei (1a viteza de aschiere pentru care durabilitatea sculei este de 15 minute), cu ajutorul relatiei: qzF15p = (9.17) Pentrudeterminarearapidaindicatoruluideprelucrabilitate dinamic,autoriimetodei|48|propunIolosireaunuidispozitivalcrui principiu de utilizare se aseamn cu cel Iolosit n msurarea durittii. Un vrI conic (cu unghiul la vrI de 90H) din carburi metalice este apsat pe supraIatamaterialuluincercat.Diametrulamprenteiobtinute, caracteriznd deIormatiile plastice suportate de materialul ncercat, oIer indicatiiasupraprelucrabilittiidinamice.PentruimprimareavrIului conicnmaterialulstudiat,precumsinmaterialuletalon,sepotIolosi preseobisnuite,aparateBrinellpentrumsurareadurittiisauchiar strunguriobisnuitenipotezaexistenteiunordinamometre corespunztoare.Dacsecunoscdiametreleamprentelorrezultatepe supraIatamaterialuluietalonde9 siaceluincercatd.,sepoate determina indicatorul de prelucrabilitate dinamic relativp: 2cdetdpk|

= (9.18) 9.3.8.2. Criteriul unghiului de forfecare. Unghiul de IorIecare a aschiei0esteconsideratnanumitesituatiidreptindicatoral prelucrabilittii prin aschiere |1,50,73|. Pe baza schemei simpliIicate din Fig.9.32,sepoatedeIiniunghiuldeIorIecarecaIiindunghiuldintre Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 160 directiavitezeideaschieresiplanuldesprinderilorsuccesiveale aschiilor. Dac din punct de vedere teoretic problemelesunt destul debine puse la punct, diIiculttile apar la studierea experimental a Ienomenelor, studiereeIectuatngeneralprinprelevareasianalizaunorprobe obtinuteprinntreruperearapidaprocesuluideaschiere.S-aconstatat astIelcdeIinirea precis a unui plan unic deIorIecare estemai diIicil de eIectuat, deIormatiile plastice avnd locnrealitatentr-ozonIormatdintr-oIamiliedeprismedispusen evantaisiavndcalaturcomunmuchiasculeiaschietoare(Iig.9.32, b). Mai mult, n cazul aschiei continue, se poate vorbi despre o zon mai greu de deIinitn care auloc deIorma|iile plastice (Iig. 9.32, c). n orice caz, o justiIicare a utilizrii unghiului de IorIecare n calitate de indicator alprelucrabilittiiprinaschierepleacdelainIluentaexercitatde unghiuldeIorIecareasupraIortelordeaschieresiasuprarugozittii supraIeteiprelucrate.ntr-adevr,porninddeladeIinireaplanuluide IorIecare s-aconstatat c o crestere a unghiului deIorIecaresesoldeaz cuomicsorareaIortelordeaschiere,cuoanumitameliorarea rugozittii supraIetei prelucrate, cu obtinerea unor aschii continue. PentrudeterminareamrimiiunghiuluideIorIecare,existn prezentpeste40relatiidecalcul,Iiecaredinacesteaavndlabaz anumiteipoteze asupraIenomenelor aschierii.Unele dintre aceste relatii cuprindsidiIeritecaracteristiciIizico-mecanicealematerialului prelucrat; de exemplu n relatia lui Time |17,73|: sin costg0

= (9.19) materialulprelucratintervineprinintermediulcoeIicientuluide comprimare plastic a aschiei . 9.3.8.3.Criteriulunghiuluimediudefrecare.nanul1962 cercettorulB.N.ColdingapropusIolosireadreptindicatorde prelucrabilitateaunghiuluimediudeIrecare|73|,plecnddela constatareac,ncazuluneidurabilitticonstanteasculei,valoarea Fig.9.32. Reprezentri schematice pentru explicarea modului de Iormare a aschiilor Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 161 unghiuluimediudeIrecarermneconstant chiardacunghiuldeIorIecaresieIortulunitar mediudinplanuldeIorIecarenregistreaz valori variabile. De remarcat este ns existenta unor diIicultti legate de diIerentiereamaterialelorncazulunordurabilittidiIeritealesculelor; astIel,la dublarea aproape a valorii durabilittii (dela T 16minla T 30min), diIerentantre unghiurilemedii deIrecare,n cele dou cazuri, este de numai 1. 9.3.8.9.Criteriulunghiului.ThomsonadeIinitunghiulcu ajutorul unei relalii de Iorma: =7(9.20) ncare0 esteunghiuldeIorIecareaaschiei;-unghiulmediude Irecare;- unghiul de degajare al sculei. Observndu-secuniidintretermeniicaredeIinescpeauIost dejamentionaticapurttorideinIormatiiprivindprelucrabilitateaprin aschiere a unui material, n conIormitate cu opiniile unor cercettori |69| se consider justiIicat utilizarea acestui, unghi n calitate de indicator de prelucrabilitate. 9.3.8.5.Metodadedeterminareaindicatoruluide prelucrabilitate Merchant. O evaluare a prelucrabilittii prin aschiere a materialeloresteposibilsicuajutorulindicatoruluideprelucrabilitate Merchant, deIinit prin relatia |47|: t 20MC =(9.21) ncare7 esteunghiuldeIorIecare (Fig. 9.33);- unghiulde degajare alsculei;t-unghiuldeIrecare, pentruacreideterminarese Ioloseste relatia:

tgyFxFtgxFyFt

= (9.22) 9.3.8.6.Metodadedeterminareaindicatoruluiuniversalde prelucrabilitate.M.K.DassiS.A.Tobias|19|aupropussse utilizeze,pentrucaracterizareaprelucrabilittiiprinaschiereaunui materialoarecareoconstantD,denumitdeei'indicatoruniversalde prelucrabilitate ('Universal machinability index) deIinit prin relatia: 0) cos(t) cos(tD

=(9.23)ncare0 , t, ausemniIicatiile artate la deIinirea indicatorului de prelucrabilitate Merchant. Fig. 9.33 Reprezentarea schematic a modului de Iormare a aschiei pentru deIindeterminare a prelucrabilittii prin aschiere Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 162 9.4.Metodeindirectedeapreciereaprelucrabilit(iiprin aychiere nmultesituatii,npracticaindustrial,tehnologulnudispune dectdectevadintrecaracteristicileIizico-mecanicealematerialelor care urmeaz a Ii supuse aschierii. Acest Iapt a condus la Iolosirea unora dintre caracteristicile Iizico-mecanice ale materialelor metalice n calitate de indicatori de prelucrabilitate. 9.4.1. Criteriul rezisten(ei la rupere prin trac(iune ValoarearezistenteispeciIicelarupereprintractiuneconstituie, asacumseconstatnpractic,alturideduritate,indicatorulaIlatcel mailandemncapabilsoIereoinIormatieglobalasupra prelucrabilittiiprinaschiereaunuimaterial.Cercetridedatmai recenttindnssdiminuezensemntateaIolosiriiacestuiindicator pentruevaluareaprelucrabilittiiprinaschiere,datIiindexistentaunor neconcordantentrerezistentalaruperesiuniiindicatorispeciIicide prelucrabilitate. Se poate constata astIel c n cazul Iontelor este diIicil de stabilitexistentavreuneicorespondenteprecisesigeneralvalabilentre rezistenta la rupere prin tractiune si prelucrabilitatea lor prin aschiere. 9.4.2. Criteriul rezisten(ei la rupere prin forfecareExistentaunorsimilitudinintreIenomeneledeIormarea aschiilorsicelecareauloclarupereaprinIorIecareamaterialelora sugeratcercettorilorposibilitateaIolosiriirezistenteispeciIicelarupere prinIorIecare drept indicator de prelucrabilitate prin aschiere. Maimult, constatndu-seoanumitdependentntrerezistentalaIorIecaresi mrimea craterului de uzur la prelucrarea unor oteluri s-a subliniat ideea intensiIicriicercetrilorlegatedestabilireauneicorespondententre prelucrabilitateaprinaschieresirezistentaspeciIiclaIorIecare. Rezultateleexperimentaleaupermis,celputindeocamdat,stabilirea unor concluzii deIinitive n acest sens. 9.4.3.Criteriul alungirii relative ncazulunorcategoriideoteluri,esteposibilobtinereaunei imaginidestuldeconcludenteasupraprelucrabilittiiprinaschiere, Iolosindu-sealungirearelativ1 ,mrimeobtinutlancercrilede rupere prin tractiune. 9.4.4. Criteriul durit(ii materialului Oevaluareorientativaprelucrabilittiiprinaschiereaunui materialoarecareaIostposibilncdemultvremecuajutorul rezultatelorncercrilordeduritate.RecomandrinacestsensauIost eIectuate de ctre Wallichs, cu mai bine de sase decenii n urm. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 163 Pentruapreciereadurittii,sepreIereIectuareadeobiceiatrei ncercrilacapetelesilamijloculuneiepruvetecilindrice.Cuajutorul valoriimediiadurittiisiutiliznddiagrameelaboratepebazadatelor experimentale, se poate stabiliviteza de aschiererecomandat, dinacest punct de vedere, pentru prelucrarea unui anumit material. 9.4.5. Criteriul structurii materialului Ocorelatientrestructursiprelucrabilitateaprinaschiereeste destul de usor de evidentiat. Cunoscndu-se structura unui aliaj Ieros, de exemplu,sepotIaceaIirmatiidestuldeprecisenceeacepriveste comportarean timpulaschierii a acestuia; aIost decinormal utilizarea unorncercridescurtdurat,pentruanalizastructuriisiobtinerean acest mod a unei imagini privind prelucrabilitatea prin aschiere |44|. Fraseexagera,sepoateasadaraIirmacsimplaexaminare microscopicastructuriiunuimaterialestedenatursoIereindicatii privind prelucrabilitatea prin aschiere a materialelor. 9.4.6.Metodadedeterminareaunuiindicatorde prelucrabilitatepebazastudieriitensiuniloryiadeforma(iilorla forfecare Plecnd de la anumite consideratii teoretice s-a ajuns la concluzia c ntre unghiul da IorIecare si raportul 2 (n care 2 este raportul ntre pantacurbeitensiuniidedeIormareplasticprinIorIecaresideIormatia prin IorIecare, iareste tensiunea de curgere la IorIecare n lungul liniei AB - Fig. 9.32) exist o strns dependent . Pentruanumiteconditii deaschiere,ocrestereavalorii raportului2estensotitde micsorareaunghiuluide IorIecare7 .Ori,secunoaste IaptulcunghiuluideIorIecare is-aatribuitcalitateadeaoIeri indicatiiasupraprelucrabilittii unuimaterialoarecare;acest lucruapermisluareanconsiderare siaraportului2 pentru caracterizareacapacittiideprelucrareprinaschiere.Determinarea mrimilor care intr n componenta indicatorului de prelucrabilitate (2si )sepoateIacecuajutorulunordiagramedetipulceleidinFig.9.34; Iormacurbeis-astabilitlancercareaunuiotel.S-aconstatatc materialele pentru care att , ct si raportul2 au valori mari (cum ar Ii cazulunoroteluriinoxidabile),potIiapreciatecamaterialecu Fig. 9.34. #eprezentarea grafic a formei curbei de varia(ie a tensiunii de deformare plastic n raport cu deforma(ia Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 164 prelucrabilitate redus, ele genernd solicitri mari ale sculei aschietoare. Deasemenea,dacraportul2arevaloriridicate,seobtin,deregul, aschiingrosate,discontinue,precumsiorugozitatemareasupraIetei prelucrate. 9.4.7. Metode de determinare a compatibilit(ii aliajelor aflate n contactntre materialul sculei aschietoare si cel al piesei prelucrate se pot maniIesta, n timpul aschierii, aIinitti, de natur Iizico-mecanic al cror rolnprocesuldedistrugereamuchieiaschietoarepoateIideosebitde important.Aparitiaunorsudurintrematerialulsculeisicelprelucrat poateIisocotitcaunIactorcareaccelereazuzurasculeiaschietoare. Iatdecimotivulcareadeterminatintroducereanotiuniide compatibilitatentrematerialulsculeiaschietoaresicelal semiIabricatului. PentruaapreciantimpscurteventualeleaIinittiIizico-mecanicentrematerialeleaIlatencontactntimpulaschierii, cercettoriidincadrulCentruluitehnicalIndustrieimecanice-Franta (CETIM) au pus la punct o metod rapid de ncercare |12|. n principiu, metodasebazeazpeurmtoarele:oepruvetdinmaterialulsculeieste apsat timp de 10...30 s (n raport cu materialele studiate), pe supraIata semiIabricatului (Fig. 9.35). DacsemiIabricatulseaIlnmiscarederotatie,vrIulsculeiseva deplasa prin Irecare pe supraIata materialului de prelucrat, obtinndu-se o amprentdeuzuralecreidimensiunivariaznIunctiedematerialul sculei. Drept indicator de evaluare a compatibilittii celor dou materiale aIlate n contact, se va Iolosi deci mrimea amprentei de uzur. MetodaoIeravantajuldeaseputeastabilirapidcematerial trebuieIolositnconstructiauneisculepentrucaaceasta.saib,la Fig. 9.35. Schema de lucru pentru determinarea compatibilit(ii aliajelor aflate n contact Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 165 prelucrareaunuimaterialdat,odurabilitateridicat;esteposibilde asemeneasistabilireaacelormaterialepentrusculeimpropriiunor anumite operatii. 9.4.8. Criteriul coeficientului de dispersie termicConstatndexistentauneidependententreindicatoriiclasiciai prelucrabilittiiunuimaterialsiuneledintrepropriettiletermiceale acestuia, cercettorul J. R. Ewel propune utilizarea n calitate de indicator de prelucrabilitate a asa-numitului coeIicient de dispersie termic, deIinit prinraportulntreconductibilitateatermicamaterialuluiprelucratsi densitatea acestuia. n principiu, aceast propunere pleac dela constatarea c ritmul denmagazinaresidispersieaclduriiprodusenprocesuldeaschiere poateIiindependentdestructuramaterialuluiprelucrat,daraIecteaz ntr-omsurimportantprelucrabilitateaacestuia.OconIirmareaunei asemeneaipotezeoconstituiedateledinIig.9.36ncaresepoate Fig. 9.36. Modul de varia(ie a coeficientului de dispersie termic yi a vitezei de aychiere pentru cteva dintre clasele de o(eluri mai des utilizate Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 166 constata c materialele,la a cror prelucrare este posibil utilizarea unor viteze ridicate de aschiere, dispun si de o capacitate mare de absorbtie si deatransmiteapoiclduranmediulnconjurtor,Iiindcaracterizate astIel prinvalorimari ale cldurii speciIice si printr-o capacitate ridicat de transmitere a cldurii. ProIesorulromnA.Vlase,delaUniversitatea'Politehnicadin Bucuresti, a conIirmat, prin cercetrile sale experimentale |72,77|, Iaptul c uneori conductibilitatea termic, poate constitui un indicator pretios de evaluare a prelucrabilittii prin aschiere a otelurilor inoxidabile. 9.4.9. Criteriul coeficientului de absorb(ie termic Consideratii similare celor care au permis deIinirea coeIicientului dedispersietermic,audeterminat,ncazulprelucrriiprinaschierea supraIetelorinterioare,stabilireaasa-numituluicoeficientdeabsorb(ie termic:acestareprezintprodusuldintreconductibilitateatermicsi cldura speciIic. Analiznd astIel datele diagramei din Fig. 9.37, se poate constata cntrecoeIicientuldeabsorbtietermicsivitezeleeconomicede prelucrare prin aschiere exist Ir ndoial o anumit legtur. Diagrame detipulcelorprezentatenFig.9.36si9.37potIiIolositepentru stabilireaorientativavitezelordeaschierencazulunormrcinoide oteluripentrucarenusecunoscdectcaracteristicileIizicenecesare calculrii coeIicientilor de dispersie termic sau de absorbtie termic. 9.5.Concluziiprivindmetodelededeterminarea prelucrabilit(ii prin aychiere CeleartatepnnacestmomentsuntdenatursrelieIeze existentaunuinumrmaredeprocedeesiindicatorideevaluarea prelucrabilittiiprinaschiere,uneleprocedeeoIerindinIormatiicu caracter general, altele pentru un domeniu mai restrns de. aplicabilitate. Sepoatetotodatconstataexistentaunoropiniidiverseale cercettorilor din laboratoare si tri diIerite n legtur cu valabilitatea si aplicabilitatearezultatelorncercrilordedeterminareaprelucrabilittii prinaschiere.nceleceurmeazseprezintsuccintctevadintre problemelecelemaiimportanteabordatedecercettori,problemecare suscit un interes mai larg. 9.5.1.Insuficien(elemetodelorrapidededeterminarea prelucrabilit(ii. Fiecrei metode rapide de evaluare a prelucrabilittii i suntspeciIiceanumiteavantajesidezavantaje.Argumentulesentialal utilizriiacestormetodelconstituieduratascurtnecesarpentru Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 167 ridicarea unor indicatii capabile s oIere o imagine, cel putin orientativ, asupra comportrii diIeritelor materiale n timpul aschierii. Acestavantaj-aldurateiscurtedencercare-constituiens subiectul unor numeroase controverse n literatura de specialitate, el Iiind diminuatsauchiaranulatdupopiniileunorcercettori,deunele neconcordantecurezultateleobtinutenconditiirealedeaschiere. Fig. 9.37. #eprezentare grafic pentru eviden(ierea corespondentei ntre coeficientu1 de absorb(ie termic yi prelucrabilitatea prin aychiere a unor o(eluri (prelucrabilitatea fiind apreciat prin vitezele economice de aychiere). Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 168 CercettorulitalianM.G.Jona|40|aratastIelcindicatiile obtinuteprinncercrirapidedaurezultatenesatisIctoare,eleIiind sustinutederationamenteaproximativenceeaceprivesteaparitiasi dezvoltareaIenomenelordeuzare.nacestsens,searatcncercrile rapide pleac de la dou tipuri de rationamente: -prelucrareanconditiimaigreledectcelenormale,ncazul unora dintre ncercri, n scopul unei uzri mai rapide a sculei; -examinarea numai a Iormei initiale al variatiei uzurii n raport cu timpul,ncazulaltorncercrisiextrapolareancontinuarea inIormatiilor astIel obtinute. ncercrile bazate pe primul tip de rationament au ns n vedere, nconIormitatecuopiniilecercettoruluiitalian,oimaginemultprea simpliIicataIenomenuluideuzare,neglijndu-senumeroase mecanismeIizico-chimicelegatedeconditiiledeaschiere.Dac,de exemplula temperaturimaijoase prevaleazIenomenele de uzare de tip abrazivsiadeziv,latemperaturimairidicaterolulprincipalrevine IenomenelordediIuzie,dedeIormareplastic,sireactiilorchimice. AstIel,mrireavitezeideaschierepentruintensiIicareauzriisculei poatedenaturacompletIenomenulobisnuit,Iurnizndrezultate Iundamental gresite. nlegturcuncercrilebazatepecelde-aldoileatipde rationament,sepoateartacelenutinseamaderezultateledispersiei datelor experimentale. Aprecierea comportrii ulterioare a sculei, doar pe bazacomportriinprimaetapdeaschiere,sepoatedovediastIel necorespunztoare.Estenecesarsseianconsiderarenunumai dispersianormalarezultatelorexperimentaledarsiIaptulc suprapunereaperIectadoucurbedeuzurpentruperioadainitial (primaparteacurbeideuzare)nuoIernicipedepartegarantiaunei comportriidenticen continuare amaterialelor din punctul devedere al uzrii sculelor aschietoare. Pentruevaluarearapidaprelucrabilittiiprinaschierese utilizeaz de obicei epruvete de dimensiuni mici, prelevate eventual de la capetele barelor ce urmeaz a Ii prelucrate; acest lucru conduce ns la un altdezavantaj,celalneluriinconsiderareanumeroaselor neomogenitticaracteristice-celputindeocamdat-unortipuride semiIabricate. nunelecazuri,naIaradezavantajelormentionateanterior,se adaugsiIaptulcIolosireaindicatorilordeprelucrabilitatedeterminati pentruunanumittipdeprelucrarepoateIiarareoriextinspentrualte procedeedeprelucrare(deexemplu,rezultateleobtinutelastrunjirea Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 169 longitudinalcucutitearmatecuplcutedincarburimetalicenusunt dect n mic msur valabile pentru burghierea cu scule din otel rapid). 9.5.2.Necesitateastandardizriicondi(iilordeefectuareyide analiz a ncercrilor de determinare a prelucrabilit(ii. Cele artate pnacumsubliniazIaptulcproblemastabiliriiuneimetodeunice pentrudeterminareaprelucrabilittiimaterialelorestenunumaidiIicil, ci si discutabil sub aspectul realizrii ei. Ceea ce se impune deci este n realitateproblemastandardizriiunuigrupdemetodesiaconditiilorn carearurmasaiblocridicareaunorindicatorideprelucrabilitate. EIorturinacestsensaulocnnumeroasetrisichiarlanivelulunor organisme internationale. S-astabilitastIelcpentruexecutareaunorncercridelung duratsipentruointerpretarecorectarezultatelorexperimentaleeste nevoiedepersonalbinepregtit,cucunostintecorespunztoaren domeniulmetalurgieisialaschieriimetalelor,conditiicesepotrealiza de obicei doar n laboratoare si institutii de cercetare specializate. Realitateaconcretdinuzinereclamnsexistentaunuitest rapiddeevaluareaprelucrabilittii,cuovalabilitatecitmailarg,cu rezultatecaresnudepindnmsurpreamaredeexecutantul ncercrilor,untestcaresnunecesiteniciutilaj,nicisculespeciale pentru executarea lui. Este deci perIect justiIicat tendinta maniIestat n diversetrideasepunelapunctometodrapiddeevaluarea prelucrabilittii, cu aplicabilitate ct mai larg. ncadrulorganizatieiinternationaledestandardizareISO, solicitriledestabilireaunornormeauIostpartialsatisIcuteprin elaborareaunuiproiect-recomandareprivindconditiiledeeIectuarea ncercrilor de aschiere. n legtur cu acest proiect, dac este necesar s serecunoascrigurozitateaargumentelorcareaudeterminatstabilirea conditiilordencercare,secuvinprecizatesiunelediIiculttilegatede aplicareasa,cumarIi,deexemplu,lipsa,deobicei,dinnzestrarea strunguriloractuale,amotoarelordecurentcontinuu;carespermito variatie continu a turatiei arborelui principal. 9.5.3.Necesitateafolosiriimaimultorcriteriipentru apreciereaprelucrabilit(iiunuimaterial,oarecare.nlegturcu utilizarea unei metode sau a alteia pentru aprecierea prelucrabilittii unui material,estenecesarssesubliniezeIaptulcapelndlaunsingur criteriu(cumarIi,deexemplu,celaluzuriisculeiaschietoare)nuse obtinedectoimagineunilateral,incompletasupraacesteiproprietti tehnologice.DealtIel,osimplmentionaresauaIirmatienlegturcu prelucrabilitateaunuimaterial,Iraseprecizacriteriulsaupunctulde Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 170 vedereavutnevaluareaprelucrabilittii,nuarprezentapreamare utilitate tocmai datorit caracterului complex al Ienomenelor acoperite de notiunea de prelucrabilitate prin aschiere. n acest sens, se poate arta c dou materiale pot da nastere, n conditii asemntoare,unorIortedeaschiereaproximativegale,darpotaveao comportareIundamentaldiIeritsubaspectuluzuriisculeiaschietoare. AstIelsepotntlnicazurincareunmaterialdnastereunorIortede aschiereegalesaumairedusedectncazulaltuimaterial,daruzeaz mult mai intens o scul aschietoare, datorit, de exemplu, prezentei unor incluziuni cu caracter abraziv. 9.5.4.!osibilitateadecompararearezultatelorob(inuteprin diferite metode de determinare a prelucrabilit(ii. O dat cu aplicarea de noi procedee de determinare a prelucrabilittii materialelor si mai ales cucrestereanumruluideprocedeeavndlabazunacelasiIenomen Iizicurmrit(unacelasicriteriu),adevenitnecesarcompararea rezultatelor obtinute prin diIerite metode, pentru a se vedea n ce msur existoconcordantntreacestea|19,29,41|;s-astabilitastIelc rezultatelediIeritelorncercrideprelucrabilitateconcordnumain msura n care se pleac de la un acelasi Ienomen. Material Duritate HB Tip de ncercare Test conventional 60v , m/min Testul strunjirii Irontale 60v , m/min Otel cu 0,12 C81,5102,3109,8 Otel cu 0,20 C133,0132,4129,0 Otel cu 0,50 C176,065,368,7 Font cu 3,6 C197,044,944,9 Tabelul 9.5. Compara(ie ntre rezultatele ob(inute prin diferitele metode de apreciere a prelucrabilit(ii De exemplu, asa cum se poate observa si din tabelul 9.5, precum sidinFig.9.38;9.39,doumetodededeterminareaprelucrabilittii, bazate pe studiul uzurii sculei aschietoare, pot conduce la rezultate aIlate evidentntr-oanumitcorespondentpentruacelasitipdemateriale. Literaturadespecialitatecuprindenaceastprivintnumeroaseopinii legate de aplicabilitatea si corespondenta diIeritilor indicatori de evaluare a prelucrabilittii prin aschiere. Capitol 9 Notiuni de baz privind prelucrabilitatea prin aschiere a aliajelor Ieroase 171 Fig.9.38. Coresponden(a ntre indicatorul de prelucrabilitate D0,20 yi datele oferite de metoda american de evaluare a prelucrabilit(ii n cazul fontelor (n1577 rot/min s0,0345 mm/rot) Fig. 9.39. Corela(ia ntre indicatorul de prelucrabilitate D0,20 (n350 rot/min) yi viteza de aychiere v20 la strunjire (s0,38 mm/rot t3,8 mm, materialul sculei Z80006) BibliograIie 172 BIBLIOG#AFIE 1. AELENEI,M.,GHERGHEA,I.,Problemedemasini-uneltesi aschiere, vol. I si II, Editura Tehnic, 1978 2. ALBERTI,N., SomeobservationsonmetalcuttingwithreIerenceto themechanicalcharacteristicsoIworkingmaterials.InMecanica, Italia, vol. 7, nr. 1, martie, 1972 3. ALBU,A.,JEICAN,C.,GRUITA,D.,MORAR,L.,Programarea asistatdecalculatoramasinilor-unelte,EdituraTehnic,Bucuresti, 1980 4. ARTHUR, P., KEANE, D., DeIinizione del grado di lavorabilita degli acciai automatici. In Mecanica, Italia, vol. 5, 1972 5. BARANOV,B.A.s.a.,Normareatehnicnuzineleconstructoarede masini. Editura Tehnic, Bucuresti,1960 6. BERNE,H.s.a.,Descriptiond`untestd`aptitudeaudecolletage.n Revue de Metallurgie, Franta, vol. 68, nr. 12, 1971 7. BONHOMME, R., Essais comparatiIs de coupe realises par le Centre Tehnique de l`Industrie de Decolletage. In Compte rendu des journees de l`etude de l`usinabilite des aciers speciaux. Paris, 1973 8. BOTEZ,E.,Masini-unelte,vol.II.,Automatica,EdituraTehnic, Bucuresti,1973 9. BOTEZ,E.,DORIN,AL.,Tehnologiaprogramriinumericea masinilor-unelte, Editura Tehnic, Bucuresti,1972 10.BRAGARU, A., s.a., - SEFA - DISROM. Sistem de metod, Teoria si practicaproiectriidispozitivelor,pentruprelucrripemasini-unelte, Editura Tehnic, Bucuresti,1982 11.CALEA,G.,DRIMER,D.,AMZA,G.,GLADCOV,P.,Tehnologie mecanic-(pentrusectiiledesubingineri),EdituraDidacticsi Pedagogic - Bucuresti, 1978 12.CHAPUIS,M.,Lesessaisdecoupedesmateriaux.Leur uniIormisationsauseindel`ISO.nCourrierdelaNormalisation. Franta, vol. 36, nr 209, sept.-oct., 1969 BibliograIie 173 13.CHIRACESCU,S.T.,Stabilitateandinamicaaschieriimetalelor-, Bucuresti, Editura Academiei Romne, 1984 14.CIOCIRDIA,C.,UNGUREANU,I.,Bazelecercetriiexperimentale n tehnologia constructiilor de masini, Editura Didactic si Pedagogic - Bucuresti, 1979 15.CIULIC,M.,SLTINEANU,L.,GRMESCU,T.,Dispozitiv pentru msurarea energiei de aschiere. Brevet R.S.R. , nr. 65424/1975 16.***Compte-rendudesjourneesd`etudesurl`usinabilitedesaciers speciaux, 13-14 decembrie, Paris, 1973 17.COZMNC,M.,Contributiilaintroducereateorieidislocatiilorn cercetareadeIormatiilorplasticeprinaschiere.Tezdedoctorat, Institutul Politehnic, Iasi, 1974 18.DABROWSKI, J., Badania skrawalnosci krajowei stahli autometowej. n Mechanik, Polonia, vol. 45, nr. 10, 1972 19.DAS,M.K.,Discussionon'ComparisonoIthemethodsoI machinabilityraiting.nJournaloItheInstitutionoIEngineers Mechanical Division, India, vol. 49, nr. 9, mai, 1969 20.DEACU, L., PAVEL, GH., Vibratii la masini-unelte, Editura 'Dacia - Cluj-Napoca, 1977 21.DRGHICI,G.,Bazeleteoreticealeproiectriiproceselor tehnologice n constructia de masini, Editura Tehnic, Bucuresti,1971 22.DRGHICI,G.,Tehnologiaconstructiilordemasini,Editura Didactic si Pedagogic, Bucuresti,1977 23.DRGHICI, G., Tehnologia tip a pieselor plane, n axe ncrucisate, cu proIil complex si elicoidal, Editura Tehnic, Bucuresti, 1977 24.DRGHICI,G.,BUZATU,C.,ndrumarTCMpentrulucrri practice, Universitatea Brasov, 1978 25.DUMITRAS,C.,MILITARU,C.,AschiereametalelorsiIiabilitatea sculelor aschietoare, Editura Tehnic, Bucuresti, 1983 26.ENACHE,ST.,CalitateasupraIetelorprelucrate,Bucuresti,Editura Tehnic, 1966 27.ENACHE, ST., Legtura dintre structura otelurilor si prelucrabilitatea lorprinaschiere.nMetalurgiasiConstructiademasini,Romnia, nr.9, 1956 BibliograIie 174 28.EPUREANU,A.,TehnologiaIabricatieimasinilor,Universitatea Galati, 1978 29.ETHERIDGE, R.A., HS, T.C. The speciIic wear rate in cutting tools and its application to the assessment oI machinability. n Annals oI the CIRP, Anglia, vol. 18, nr. 1, aprilie, 1970 30.FORTINO,D.,Lavorabilitadeigettidighisa.nFonderia,Italia,nr. 2, 1962 31.GAVRILAS,I.,s.a.,Tehnologiideprelucrarecusculedinmateriale dure si extradure, Editura Tehnic, Bucuresti, 1977 32.GAVRILAS,I.,VOICU,N.,Tehnologiapieselor tiparbore,bucssi disc pe masini-unelte clasice si cu comanda program. Editura Tehnic, Bucuresti, 1975 33.GAVRILAS,I.,Preciziadeprelucrareapieselorprinaschierecu sectiune vertical. Buletinul I.P.B., 1973 34.GRAMA,L.,TehnologiaIabricriimasinilor,vol.I.Institutulde nvtmnt Superior, Tg. Mures, 1989 35.HORVATH, M., Modszer egyel Iorgacsoloszerszamok rtartamanak szamitasara. Gepszergyartastechnologia, VIII. 12 (dec) 556-560, 1967 36.HOLLANDA,D.,Aschieresisculeaschietoare,Institutulde nvtmnt Superior, Tg-Mures, 1982 37.NANU,A,s.a.,Manualulingineruluimecanic.Tehnologia constructiei de masini, Bucuresti, Editura Tehnic, 1972 38.IVAN,N.V.,TehnologiaIabricriimasinilor,vol.1,Universitatea Brasov, 1980 39.IVAN, N.V., PIUKOVICI, I., BUZATU, C., T.F.M. - ndrumar pentru lucrri practice, Universitatea Brasov, 1979 40.JONA,M.G.,Lavorabilitadeimateriali:esigenzeindustrialie possibilita sperimentali. n Macchine, Italia, nr. 7, 1971 41.KRISHNA,R.,ARORA,P.,ComparisonoIthemetodsoI machinabilityrating.nJournaloItheInstitutionoIEngineers Mechanical engineering division, India, vol. 48, nr. 9, mai, 1968 42.KUCIMA,L.MISKVIN,A.,ObrabotvaemostisliIovaniemnovh vsokoleghirovannhvalkovhstalei.nVestnikMasinostroenia, U.R.S.S., nr.1, ianuarie, 1968 BibliograIie 175 43.LZRESCU, D.I., Teoria aschierii metalelor si proiectarea sculelor. Editura Didactic si Pedagogic, Bucuresti, 1964 44.***L`inIluencedelastructuredesaciersdeconstructionsurleur usinabilite.nLapratiquedesindustriesmecaniques,Franta,nr.2, Iebruarie, 1959 45.MANIE, K., Machinability rating. n Factory, and Plant, Australia, vol 54, nr.10, octombrie, 1966 46.***Manualul inginerului mecanic, Editura AGIR, 1949 47.MICHELETTI, G.F., WorkonMachinabilityintheCo-operative Group oI CIRP and Outside this Group. n Annals oI the CIRP, nr. 1, 1970 48.MOJAEV, S.S., SAROMOTINA, T.G., Strinjirea rapid si intensiv a otelurilor cu rezistent mrit. I.D.T. Bucuresti, 1958 49.MORTAROTTO,E.,EIIettodelpiombosullatruciolabilitadiun acciaio da cementazione. n Macchine, vol. 22, nr. 3, martie, 1967 50.OXLEY, P.L., WELSCH, M.J., Un indice de prelucrabilitate dedus pe cale analitic. n prelucrarea metalelor, Romnia, nr.9, 1965 51.PETRICEANU, GH., s.a., Cercetri asupra prelucrrii prin strunjire si Irezareaotelului1ONC180STAS3583-64.nvolumul'Creatia tehnicsiIiabilitateanconstructiademasini-parteaI.Institutul Politehnic, Iasi, 22-23 decembrie, 1978 52.PETRICEANU,GH.,Tehnologiaconstructieidemasini.I.P.Cluj, 1969 53.PETRICEANU,GH.,GYENGE,CS.,MORAR,L.,Tehnologia constructiei de masini, ndrumar, I.P.Cluj, 1974 54.POLLACK,H.W.,ManuIacturingandmachine-tooloperations (SecondEdition)1979,Prentice-Hall,Inc.,EnglewoodCliIIs,New Jersey - 07632 55.PICOS,C.,COMAN,GH.,SLTINEANU,L.,GRMESCU,T., PrelucrabilitateaprinaschiereaaliajelorIeroase,EdituraTehnic, Bucuresti, 1981 56.PICOS,C.,Tehnologiaconstructieidemasini,EdituraDidacticsi Pedagogic, Bucuresti, 1974 57.PICOS, C.,s.a., Calculul adaosurilor de prelucrare si al regimurilor de aschiere, Editura Tehnic, Bucuresti, 1974 BibliograIie 176 58.PICOS, C., COMAN, GH.,PRUTEANU, O., BADEA, V., Tehnologia constructieidemasini-probleme,EdituraDidacticsiPedagogic, Bucuresti, 1976 59.PICOS,C.,COMAN,GH.,s.a.,Normareatehnicpentruprelucrri prin aschiere, vol. I, 1979 si vol. II, Editura Tehnic, Bucuresti, 1982 60.PIEWOWARSKI,E.,Fontedenaltcalitate.EdituraTehnic, Bucuresti, 1967 61.POPOVICI, C., SAVII, GH., KILLMAN, V., Tehnologia constructiei de masini. Editura Didactic si Pedagogic, Bucuresti, 1967 62.PRUTEANU, O., EPUREANU, AL., BOHOSIEVICI, C., GYENGE, CS., Tehnologia Iabricrii masinilor, Editura Didactic si Pedagogic, Bucuresti, 1981 63.POPESCU,I.,FETCHE,V.,Regimurideaschierepentruprelucrri pe masini-unelte, vol. I, I.I.S. Sibiu, 1980 64.POPESCU, I., DRZU, V., Regimuri de aschierepentru prelucrri pe masini-unelte, vol. II, I.I.S. Sibiu, 1980 65.RDULESCU,AL.,VLASE,A.,NEAGU,C.,Bazeletehnologiei masinilor-unelte, Editura Didactic si Pedagogic, Bucuresti, 1982 66.RDULESCU,V.R.,ZGURA,GH.,UNGURELU,L., UNGUREANU,I.,Problemedetehnologiaconstructiilordemasini, Editura Didactic si Pedagogic, Bucuresti, 1979 67.SLTINEANU,L.,PICOS,D.,GRMESCU,T.,COMAN,GH., Preocupri privind studiul prelucrabilittii prin aschierenlaboratorul de tehnologia constructiei demasini dela Institutul politehnic Iasi. n volumul'SesiuneastiintiIicaInstitutuluiPolitehnicCluj-Napoca. Tehnologia constructiei de masini, 28-29 oct, 1978 68.STURZU,A.,s.a.,ndrumtorpracticuzinalsidelaboratorpentru controlulprecizieideprelucrarenconstructiademasini.Editura Tehnic, Bucuresti, 1976 69.STRJESCU,E.,DORIN,AL.,DependentadurabilittiieIectivea sculelor din otel rapid de rugozitatea Ietelor de asezare si de degajare a acestora.nLucrrileconIerintei'TehnologiinoideIabricatien constructia de masini, Galati, decembrie, 1977 70.SYURAJEW,J.,Metodybadaniaskrawalnoscimaterialow.n Mechanik, R.P. Polon, vol. 25, nr. 9, 1963 BibliograIie 177 71.TACHE,V.,BRAGARU,A.,Dispozitivepentrumasini-unelte,. Proiectarea schemelor de orientare si Iixare a semiIabricatelor. Editura Tehnic, Bucuresti, 1976 72.TACHE,V.,VLASE,A.,CercetricuprivirelainIluenta conductibilittiitermiceasupraprelucrabilittiiotelurilorinpxidabile. n Lucrrile conIerintei 'Tehnologii noi de Iabricatie n constructia de masini, vol. I, Galati, decembrie, 1977 73.TEODORESCU,M.,s.a.,InIluentamaterialuluiprelucratasupra mrimiicomponenteiprincipaleaIorteideaschierelastrunjire.n LucrrileconIerintei'TehnologiinoideIabricatienconstructiade masini, vol. I, Galati, decembrie, 1977 74.TIRPE,GH.,Preciziaprelucrriiprinaschiere.EdituraTehnic, Bucuresti, 1972 75.TOLCENOV,T.V.,Normareatehnicnconstructiademasini, I.D.T., Bucuresti, 1976 76.VETISKA,A., Prispevek k otazce obrobitelnostisede a temperovane litiny. n Sleverenstvi R.S. Cehoslovac, vol. 17, nr. 45, 1969 77.VLASE, A. Contributii privind studiul prelucrabilittii prin aschiere a otelurilorinoxidabiledeproductieindigen.Tezdedoctorat. Institutul politehnic Bucuresti, 1977 78.VLASE,A.,STURZU,A.,BERCEA,I.,MIHAIL,A.,Regimuride aschiere,adaosurideprelucraresinormetehnicedetimp,Editura Tehnic, Bucuresti, 1983 79.***Dictionarcronologicalstiinteisitehniciiuniversale,Editura StiintiIic si Enciclopedic, Bucuresti, 1979