Referat2

Tehnologii de prelucrare prin aschiere cu materiale mineralo - ceramice

Sculele armate cu placute mineralo - ceramice sau metalo - ceramice nu au inca o raspandire ca sculele din carburi metalice. Introducerea in industrie a sculelor armate cu placute mineralo - ceramice si metalo - ceramice pentru cutitele de strung, freze, alezoare etc. este rentabila, deoarece aceste placute sunt mult mai ieftine decat carburile metalice. Uzura sau deteriorarea acestor placute nu ridica problema recuperarii lor, tocmai datorita faptului ca oxidul de Al nu este o materie scumpa pentru placutele mineralo - ceramice.

Scule si tehnologii de strunjire

Strunjirea otelurilor, fontelor si altor aliaje metalice are in prezent ponderea cea mai mare in raport cu alte prelucrari de frezare, gaurire, brosare etc. in constructia de masini.

De exemplu placutele mineralo - ceramice din oxid de Al si cele metalo - ceramice realizate in Germania sub denumirea de SOK Widolux, in Rusia TM - 332 etc., sunt utilizate intr-un domeniu lar a vitezelor de aschiere. Astfel la strunjirea unor piese turnate din fonta cenusie nodulara, fonta maleabila si fonta dura cu placute SN56, SHT1 la operatii de degrosare si finisare s-a facut aschierea cu viteze cuprinse intre20 - 700 m/min in functie de duritatea materialului de prelucrat. de asemenea la strunjirea unor piese din oteluri de constructie, cementare, nitrurare, rapide etc. cu acelasi tip de placute s-a aschiat cu aceleasi viteze ca la fonte.

Pentru materialele cu prelucrabilitate buna si un sistem tehnologic rigid, se recomanda ca vitezele de aschiere sa fie multiplicate cu 1,5 sau chiar cu 2. De asemenea, la materiale greu prelucrabile sau la un sistem nerigid suficient, vitezele de aschiere pot fi reduse cu 50%. Limita inferioara la fonta ( Fc25 ) este indicata la 50 m/min.

Placutele pot fi prinse pe suportul cutitului la fel ca si placutele din carburi metalice prin lipire tare sau cu prinderemecanica. Placutele mineralo - ceramice si cele metalo - ceramice sunt notate codificat dupa normele ISO dupa forma geometrica, dimensiuni, parametri geometrici etc.

De exemplu placutele:

- patrate SNGN120804

- triunghiulare TNGN160804

- rombice ENGN130804, sau CNGN 160804

- rotunde RNGN120804 etc.

Functie de felul prelucrarii si tipul de placuta, se alege si regimul de aschiere in special avansul s si adancimea de aschiere. Pentru operatiile de degrosare, grosimea placutelor trebuie sa fie mai mare si poate ajunge pana la 8 mm. La finisare eforturile sunt mai mici, ca urmare pericolul de spargere este mai mic, de aceea grosimea lor se ia de circa 4,26 mm. Cand marimea fatetei de protectie este de 0,2 mm, avansul de aschiere trebuie sa fie mai mare de 0,25 mm/rot. Iar daca fateta este de 0,5 mm, avansurile se iau mai mici de 0,2 mm/rot. Pentru a asigura o buna rezistenta placutelor mineralo - ceramice, in cele mai multe cazuri unghiul de degajare este luat negativ, dar sunt folosite si placute cu unghiuri de degajare pozitive, in special la strunjirea de finisare a alezajelor mici. Forta de aschiere este influentata, dar in masura mai mica se de viteza de aschiere. Forta specifica de aschiere depinde de dimensiunile aschiei, ca urmare este necesar sa se determine grosimea ei, dupa care se gaseste puterea necesara deaschiere functie de avans, adancime, viteza si forta specifica de aschiere.

Puterea se poate calcula cu relatia:

P= ( t*s*v*K )/6120 [kW]

unde:

- t - adancimea de aschiere [mm]

- s - avansul [mm/rot]

- v - viteza de aschiere [mm/min]

- K - forta specifica [kgf/mm*mm]

Alegerea corespunzatoare a razei de la varful sculei r cat si a avansuluis este in functie de rugozitatea care trebuie realizata. De subliniat ca, pentru strunjirea de degrosare, prefinisare si finisare nu este necesara utilizarea lichidelor de racire si ungere, fapt ce prezinta un mare avantaj prin aceea ca procesul de aschiere poate fi urmarit, in special calitatea suprafetei prelucrate. De asemenea, aceasta duce si la micsorarea umiditatii in atelierele de prelucrare cu vapori de lichid de ungere si racire.

Placutele mineralo - ceramice realizate de firma Widia le reprezinta variantele Widalox N si Widalox R care sunt larg utilizate pentru strunjirea diferitelor materiale in special a otelurilor si fontelor. Pentru utilizarea si exploatarea rationala si economica a cutitelor de strung armate cu placute metalo - ceramice, mineralo - ceramice si alte tipuri de asemenea materiale, strungurile trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

- stabilitate dinamica ridicata, cat si o rigiditate buna a sistemului tehnologic.

- strungul sa aiba o putere suficienta, deoarece la regimurile de aschiere utilizate este nevoie de o putere mult mai mare in comparatie cu celelalte prelucrari.

- schimbarea avansurilor de lucru sa se faca pe cat este posibil in mod continuu si sub sarcina, atunci cand scula este angajata in aschiere. Daca schimbarea avansurilor se face in trepte, trebuie facuta cu grija ca scula sa nu se loveasca, deoarece in acest caz se poate sparge. In caz de oprire a strungului sub sarcina, scula sa nu fie retrasa deoarece se distruge placuta.
- sculele trebuie sa aiba o buna protectie impotriva aschiilor, iar evacuarea lor sa se faca in mod corespunzator.
- inlocuirea sculelor sa se faca repede si comod pentru diferitele strunguri.
- tinand seama de vitezele ridicate de aschiere cat si de avansurile maxime care pot fi realizate, se va analiza problema vitezelor de reactie ale opritorilor de la unele strunguri clasice, care nu mai corespund.
- sculele sa fie bine centrate, iar piesele care trebuie sa fie prelucrate, sa fie echilibrate in mod corespunzator.

Scule si tehnologii de frezare

Placutele din materiale mineralo - ceramice si metalo - ceramice sunt utilizate la armarea frezelor frontale, frezelor disc etc. cu care se pot realiza viteze ridicate de aschiere la prelucrarea otelurilor si fontelor greu prelucrabile cat si a altor materiale. Fixarea placutelor la freze se face numai cu prindere mecanica, fapt ce permite schimbarea rapida a placutelor deteriorate. Sistemul de prindere si fixare are o importanta deosebita asupra durabilitatii sculei, tinand seama ca dintii frezei sunt supusi la lovituri succesive si puternice. Ca urmare, prinderea lor mecanica trebuie sa fie sigura si suficient de rigida. Corpul frezei pe care se fixeaza dintii din placute mineralo - ceramice sau metalo - ceramice trebuie sa aiba o rigiditate ridicata si o buna stabilitate la vibratii pentru a se putea asigura si o rugozitate corespunzatoare, dupa montarea lor in brosa masinii de frezat, bataia frontala si radiala nu trebuie sa depaseasca 0,02 - 0,025 mm. Pentru operatiile de finisare unde trebuie sa se o buna rugozitate ( 1,6 micrometri ), marimea bataii frontale si radiale se recomanda sa fie mai mica de 0,01 - 0,0015 mm, fapt ce impune utilizarea unor masini de frezat cu precizie mai ridicata.

Este necesar ca ascutirea lor sa se faca in mod organizat intr-o ascutitoare centrala si cu regimuri de ascutire bine determinate. Rezultate bune s-au utilizat viteze de 10 - 14 m/s. In ambele cazuri, ascutirea trebuie facuta cu lichid de racire, care micsoreaza consumul de abraziv de 4 - 5 ori in comparatie cu ascutirea fara racire.

Scule si tehnologii de gaurire si alezare

Placutele mineralo - ceramice sau metalo - ceramice sunt mai putin utilizate la constructia burghielor,alezoarelor, adancitoarelor etc. din cauza fragilitatii lor. S-au realizat burghie late cu placute brazate, dar care s-au distrus rapid la varf, acolo unde viteza de aschiere este aproape zero si scula trebuie sa patrunda prin strivirea materialului. Rezultate bune s-au obtinut cu asemenea scule la largirea gaurilor in oteluri, fonte si in special la iesirea burghiului din material. S-au realizat si burghie tubulare cu dinti din placute mineralo - ceramice, dar eliminarea necorespunzatoare a aschiilor duce la distrugerea rapida a dintilor.

Bune rezultate s-au obtinut cu alezoarele cu mai multi dinti la care trebuie foarte bine stabilit adaosul de prelucrare. Ascutirea lor se recomanda sa se faca cu discuri cu diamant sau cu nitrura cubica de bor cu granulatie 120 - 160 micrometri. Astfel se obtine precizia si rugozitatea impusa. Cele mai bune rezultate se obtin la alezarea cu un singur cutit, asa cum este in cazul prelucrarii pe strung sau pe masini de gaurit si alezat orizontal la care se poate prelucra cu viteze de aschiere de 400 - 800 m/min la alezarea otelurilor si fontelor. Pentru aliaje neferoase, viteza de alezare poate fi mai ridicata.