1
GRUPUL ŞCOLAR INDUSTRIAL
„SPIRU HARET”
Şcoala de Arte şi Meserii
str. Emil Gârleanu, nr. 1, Arad
PROIECT
EXAMEN DE CERTIFICARE A COMPETENŢELOR PROFESIONALE PENTRU OBŢINEREA
CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALĂ
NIVEL III
- sesiunea 2008 -
Calificarea: TEHNICIAN PRELUCRĂRI MECANICE
Tema: TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII ALEZAJELOR PRIN
RECTIFICARE
Elev: Marinescu Elena
Clasa: XIII A
ÎNDRUMĂTOR: Prof. ing. Avram Eugenia
CUPRINS
Capitolul Pag.
I. ARGUMENT 3
II. CONŢINUT 3
1. Scheme tehnologice utilizate 3
2. Maşini de rectificat rotund interior
8
3. Scule şi dispozitive utilizate la prelucrarea
alezajelor prin rectificare 10
4. Tehnologia de prelucrare a alezajelor prin
rectificare. Elemente ale regimului de aşchiere 13
5. NTSM 15
Bibliografie 13
ANEXA 1- Schema cinematică de principiu a maşinii de
rectificat rotund interior, cu piesa în mişcare de rotaţie
18
ANEXA 2- Schema de principiu a maşinii de rectificat
interior planetar, cu axa orizontală 19
I. ARGUMENT
Prelucrarea suprafeţelor de rotaţie, interioare, cilindrice şi conice
prin rectificare se aplică atunci când se impun condiţii de precizie şi
calitate ridicate, care nu pot fi obţinute prin alte procedee, sau în
cazul când materialul piesei, având o duritate ridicată, impune
folosirea acestui procedeu.
De obicei, rectificarea se aplică pieselor tratate termic sau care au
fost executate din materiale dure. precizia de prelucrare ce se obţine
prin rectificarea interioară se încadrează în clasele 5 -8 ISO, iar
rugozitatea suprafeţei Ra=1,6 … 0,4 µm.
I. CONŢINUT
1. Scheme tehnologice utilizate
1) Metode de prelucrare a alezajelor cilindrice prin
rectificare.
Alezajele se pot rectifica în două metode:
- cu piesa în mişcare de rotaţie: aplicabilă la
piesele mici, cu forme regulate (discuri, bucşe, roţi dinţate, etc.)
care se pot fixa uşor în mandrina maşinii şi care nu sunt uşor
deformabile;
- cu piesa fixă: pentru piese cu dimensiuni mari şi
formă complexă (blocuri de cilindrii şi carcase) care se fixează greu
în mandrină.
La prelucrarea pieselor fixate în mandrina maşinii (fig. 1, a) piatra
abrazivă execută mişcarea principală de aşchiere, cu turaţia nd şi
mişcările de avans longitudinal s¬d şi de pătrundere st, iar piesa
execută numai mişcarea de avans circular cu turaţia np care are sens
contrar mişcării discului abraziv.
La procedeul de prelucrare a alezajelor cu piesa fixă, discul abraziv
execută toate mişcările necesare realizării procesului de aşchiere
(fig. 1, b) piesa fiind fixată pe masa maşinii cu axa în poziţie
orizontală sau verticală.
fig. 1
Mişcările executate de discul abraziv sunt:
- mişcarea principală de aşchiere nd (mişcarea de
rotaţie în jurul axei sale);
- mişcarea de rotaţie în jurul axei alezajului
(mişcarea planetară) sc;
- mişcarea de avans longitudinal sl;
- mişcarea de avans transversal st (de pătrundere).
2) Metode pentru rectificarea suprafeţelor conice
interioare
Pentru prelucrarea alezajelor conice, se folosesc
următoarele metode:
- rectificarea prin treceri succesive;
- rectificarea cu avans de pătrundere;
- rectificarea pe maşini de rectificat planetar.
Rectificarea prin treceri succesive (fig. 2 I) se foloseşte la
rectificarea alezajelor conice pe maşini de rectificat universale.
Păpuşa port-piesă se roteşte cu unghiul de înclinaţie (
fiind unghiul la vârf al conului). piesa de prelucrat, fixată în
dispozitivul de prindere al păpuşii port-piesă, execută mişcarea de
avans II.
Discul de rectificat, fixat pe arborele principal, execută mişcarea
principală de aşchiere I, mişcarea de avans longitudinal III şi
mişcarea de avans transversal IV împreună cu păpuşa port-sculă.
fig. 2
Rectificarea cu avans de pătrundere (fig. 2, II) se
aplică pentru prelucrarea alezajelor cu lungimea conului mică. Metoda
se caracterizează printr-o productivitate ridicată, în schimb calitatea
suprafeţei prelucrate este mai slabă faţă de cea obţinută la
rectificare prin treceri succesive, datorită faptului că pe suprafaţa
piesei rămân urme circulare.
Piesa de prelucrat se roteşte împreună cu capul de
prindere fixat pe capătul arborelui principal al păpuşii port-piesă cu
un unghi de înclinare şi execută mişcarea de rotaţie II în
jurul axei înclinate.
Piatra de rectificat fixată pe arborele port-sculă execută mişcarea
principală de aşchiere I şi avansul III.
Rectificarea suprafeţelor conice interioare pe maşini de rectificat
rotund interior planetar (fig. 3) se aplică pentru piese cu dimensiuni
şi masă mare la care alezajul conic are dimensiuni mari.
fig. 3
Prin acest procedeu se pot obţine conicităţi până la 6°, lungimea
piesei conice fiind relativ mică. Mişcările necesare rectificării sunt:
I – mişcarea principală de aşchiere (de rotaţie a pietrei în jurul axei
sale);
II – mişcarea planetară (de rotaţie a pietrei în jurul alezajului ce se
rectifică);
III – mişcarea de avans radial executată de capul de rectificat;
IV – mişcarea de avans de pătrundere executată tot de capul de
rectificat.
Conicitatea piesei se obţine prin legătura cinematică rigidă dintre
avansul radial III şi avansul de pătrundere IV. Mărimea acestor
avansuri se alege astfel încât rezultanta celor două mişcări R să fie
paralelă cu generatoarea conului de rectificat.
Piatra de rectificat se alege cu conicitatea egală cu a piesei.
Tehnologia de prelucrare şi elementele regimului de aşchiere se
stabilesc la fel ca pentru alezajele cilindrice.
2. Maşini de rectificat rotund interior
• Maşina de rectificat interior cu cap de prindere
Caracteristica acestei maşini este prezenţa unui cap de prindere
(mandrină, platou, dispozitiv special) prin care se imprimă piesei
mişcarea de rotaţie (anexa 1).
Principalele părţi componente ale acestei maşini sunt:
- păpuşa portpiesă, care conţine capul de prindere şi
mecanismele pentru transmiterea mişcării de rotaţie;
- păpuşa portsculă, conţinând arborele portsculă şi
mecanismele necesare transmiterii mişcării de rotaţie la piatra
abrazivă;
- sania transversală, necesară obţinerii deplasării
păpuşii portsculă pe direcţie radială (avansul transversală)
- batiul, conţinând mecanismele folosite la obţinerea
mişcărilor de avans ale păpuşii portsculă. Pe batiu sunt montate cele
două păpuşi (portpiesă şi portsculă).
Principalele mişcări folosite la aceste maşini sunt:
- mişcarea principală ns, aparţinând pietrei abrazive
(între 5000 şi 60000 rot/min);
- mişcarea de rotaţie a piesei np;
- mişcarea de avans longitudinal sl;
- mişcarea de avans transversal st;
- mişcarea de pivotare a plăcii pe care este aşezată
păpuşa portpiesă.
Avansurile de lucru sunt realizate hidraulic.
•
1
Maşina de rectificat rotund interior planetar
Pentru prelucrarea pieselor de dimensiuni mari se folosesc maşinile de
rectificat interior planetare (anexa 2).
Aceste maşini se construiesc cu axa sculei în poziţie orizontală sau
verticală.
În anexă este reprezentată vederea simplificată şi principiul de lucru
ale maşinii de rectificat interior planetar cu axa orizontală.
Piesa de prelucrat se fixează într-un dispozitiv prins pe axa maşinii.
Reglarea poziţiei corecte a piesei faţă de arborele portsculă se
realizează prin deplasarea mesei în plan orizontal (mişcarea V) şi a
consolei în plan vertical (mişcarea IV). Scula fixată pe arborele
principal 1 execută toate mişcările de lucru.
Mişcarea principală de aşchiere 1 este primită de la un motor
electric
printr-o transmisie cu curele 4. Arborele portsculă este ghidat în
lagărul de construcţie specială 2, iar acesta în cilindrul 3.
Prin deplasarea axială III a lagărului se obţine reglarea radială a
arborelui principal, respectiv a sculei, asigurându-se realizarea
dimensiunii dorite a alezajului.
3. Scule şi dispozitive utilizate la prelucrarea
alezajelor prin rectificare
• Scule abrazive
Pentru rectificarea alezajelor se folosesc pietre abrazive cu sau fără
tijă de forme variate: cilindrice, tronconice, etc.(fig. 4).
Pentru realizarea unei productivităţi maxime la rectificare este
necesar ca arborii posrtsculă să aibă o construcţie rigidă cu diametre
şi lungimi corespunzătoare. Se va acorda o mare atenţie la alegerea
pietrei abrazive din punct de vedere al formei, dimensiunilor şi al
principalelor caracteristici (abraziv, liant, granulaţie, duritate).
Diametrul pietrei de rectificat se alege în funcţie de alezajul de
prelucrat.
fig. 4
• Dispozitive de prindere a pieselor
Pentru prinderea şi fixarea pieselor la rectificarea rotundă se
folosesc: universale acţionate mecanic sau pneumatic, dispozitive cu
bucşă elastică, dispozitive cu membrană.
Aceste dispozitive trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:
- să asigure o prindere rigidă fără a deforma piesa;
- să asigure a bună centrare a suprafeţelor
interioare faţă de cele exterioare;
- să asigure o manipulare simplă la prinderea şi
desprinderea piesei;
- să asigure echilibrarea perfectă a meselor aflate
în mişcare,
pentru a nu solicita arborele principal al maşinii în timpul lucrului.
Prinderea pieselor cu pereţi subţiri în universal se va face prin
folosirea unor bacuri speciale cu suprafaţa şi lungimea de contact cât
mai mari la piesa de rectificat (fig. 5.a).
fig. 5
De asemenea, se poate folosi dispozitivul de
prindere cu trei
bride, pe faţa frontală a piesei (fig. 5.b), aceasta centrându-se pe
placa de bază a dispozitivului.
fig. 6
La producţia de serie şi în masă se folosesc dispozitive cu membrană
elastică din oţel (fig. 6). Membrana 1 comandă trei sau mai multe
bacuri 2, care strâng uniform piesa de prelucrat. Membrana este
acţionată de tija pistonului 3 al unui cilindru cu aer comprimat,
montat în lungul arborelui principal.
4. Tehnologia de prelucrare a alezajelor prin
rectificare. Elementele regimului de aşchiere
Stabilirea tehnologiei de rectificare a alezajelor constă în alegerea
maşinii de rectificat, a metodei de prelucrare în funcţie de forma şi
dimensiunile piesei, a sculei şi a dispozitivelor de prindere şi
fixare, având în vedere rigiditatea piesei respective şi condiţiile
impuse acesteia, precum şi în stabilirea parametrilor optimi ai
regimului de aşchiere.
Regimul de aşchiere în procesul de rectificare interioară se
caracterizează prin faptul că viteza de aşchiere variază în funcţie de
felul prelucrării (degroşare sau finisare) şi de mărimea alezajului de
prelucrat.
La degroşare se folosesc viteze de aşchiere cuprinse între 15 şi 20
m/s, iar la finisare de 20 – 30 m/s.
Pentru alezaje mici se folosesc viteze de aşchiere mici iar pentru
diametre ale alezajelor mai mari de 30 mm se folosesc viteze mai mari.
Avansul transversal la degroşarea oţelului şi fontei variază între
0,002 şi 0,01 mm, pentru o cursă dublă a pietrei.
Avansul longitudinal se stabileşte în funcţie de materialul de
prelucrat, dimensiunile de prelucrat, dimensiunile alezajului şi felul
prelucrării.
Pentru mărirea avansului longitudinal, se impune folosirea pietrelor
late, dar mărimea lăţimi adoptate este limitată de rigiditatea
arborelui principal.
La rectificarea interioară se foloseşte o răcire abundentă în special
la prelucrarea alezajelor mici, datorită faptului că arcul de contact
dintre piesă şi sculă este mare şi conduc, în final, la o încălzire
intensă a piesei ce se prelucrează. Pentru evitarea acestui
inconvenient se folosesc pietre abrazive moi.
Pentru rectificare se poate obţine o precizie a alezajelor în clasele 6
– 7 ISO şi o rugozitate Ra = 0,8 … 3,2 µm.
fig. 7
Pentru calculul normei de timp se ia ca bază relaţia de mai jos, cu
precizarea că drumul parcurs de sculă se dublează din cauza mişcării de
alternative executate de sculă faţă de piesă.
[min]
în care:
- reprezintă numărul de treceri (raportul
dintre adaosul de prelucrare şi adâncimea de aşchiere);
L - lungimea cursei, calculată pe baza lăţimii
pietrei B (fig. 7);
k - coeficient ce ţine seama de precizia de
prelucrare şi opririle
la capetele cursei, având valorile 1,2 pentru degroşare şi 1,5 pentru
finisare.
5. NTSM
Scopul respectării acestor norme este să contribuie la îmbunătăţirea
continuă a condiţiilor de muncă şi la înlăturarea cauzelor care pot
produce accidente de muncă şi îmbolnăviri profesionale, prin aplicarea
de procedee tehnice moderne.
La locul de munca, muncitorul se va prezenta in echipament
corespunzător, va verifica buna funcţionare a maşinii, dispozitivelor
aferente şi integritatea pietrelor.
Pentru operaţia de prelucrare, muncitorul va respecta normele specifice
de protecţia muncii.
Maşinile unelte trebuie sa corespunda din punct de vedere tehnic, sa
aibă apărători de protecţie, sa fie protejat de electrocutare prin
legare la pământ.
Următoarele norme trebuie respectate cu stricteţe:
- înaintea începerii lucrului, rectificatorul va
verifica starea
maşinii, si in cazul constatării unor defecţiuni, va anunţa maistrul;
- dacă in timpul prelucrării se produc vibraţii
puternice, maşina
unealta se va opri imediat, procedându-se la constatarea si înlăturarea
cauzelor;
- elementele de comandă pentru pornirea maşinilor
trebuie sa fie
astfel dispuse încât sa nu permită pornirea accidentala a maşinii;
- pe maşinile de rectificat se vor executa numai
operaţiile pentru care a fost destinata maşina;
- în timpul fixării sau desprinderii piesei, precum
si la măsurarea
pieselor fixate pe masa maşinii, se va avea grija ca distanta dintre
piesa si piatră sa fie cat mai mare;
- verificarea cotelor pieselor fixate pe masa maşinii
precum si a
calităţii suprafeţei prelucrate se va face numai după oprirea maşinii;
- înaintea fixării piesei pe masa maşinii, se vor
curata masa;
- prinderea si desprinderea piesei se vor face numai
cu axul principal oprit;
- se interzice frânarea cu mana a axului port-sculă
la oprirea maşinii.
- Utilajele şi maşinile vor fi astfel amplasate încât
distanţele
minime dintre gabaritul lor funcţional maxim şi celelalte elemente
înconjurătoare să respecte normele în vigoare.
- La maşinile de rectificat trebuie să existe
carcase de protecţie
pentru asigurarea protecţiei lucrătorului în cazul spargerii
accidentale a corpului abraziv.
- Prinderea piesei pe masa maşinii şi desprinderea ei
se vor face numai după ce axul principal s-a oprit complet.
- Pe toate maşinile care utilizează corpuri abrazive
se vor marca
vizibil şi durabil: sensul de rotire al corpului abraziv (printr-o
săgeată), turaţiile sau vitezele de lucru ale acestuia.
- Mesele maşinilor de rectificat plan trebuie să fie
prevăzute cu
îngrădire pentru reţinerea pieselor în cazul desprinderii lor.
- Mesele maşinilor cu platou electromagnetic trebuie
să fie prevăzute cu sisteme de interblocare care:
- să permită cuplarea avansului numai după conectarea
platoului electromagnetic;
- să oprească mişcarea mesei în momentul întreruperii
curentului electric de alimentare.
BIBLIOGRAFIE
1. Voicu ; Gheorghe ; Priboescu – UTILAJUL SI
TEHNOLOGIA
PRELUCRĂRILOR PRIN AŞCHIERE – manual clasa a XI – a licee
industriale
cu profil mecanic; Bucureşti , Editura Didactica Si Pedagogica – 1980
2. N. Huzum; G. Rantz – Maşini utilaje si instalaţii
din industria
construcţiilor de maşini – manual pentru licee industriale clasa a XII
– a şi şcoli profesionale Bucureşti , Editura Didactica si Pedagogica –
1979
3. Moraru ; Margineanu ; Oghinat – Utilajul si
tehnologia meseriei –
Construcţii de maşini , manual clasa a XI – a licee industriale
cu
profil mecanic; Bucuresti , Editura Didactica Si Pedagogica – 1998
|