Curba direc toa re es te gen er at ă de mi ş carea int er mit ent ă tcUD www+ = . Datorită execuţiei intermitente a mişcării wtcu pasul s t(avansul transversal) directoarea reală DRdiferă de cea teoretică DT, de pe model, fiind format ă dintr-o succesiune de directoare elementare în formă de arc de cerc având raza vârfului sculei. Precizia de generare a curbei G depinde de precizia de urmărire a dispozitivului de copiat, iar a curbei D depinde , în principal, de mărimea avansului stşi de raza la vârful sculei. 5.5. Maşini de rabotat şi mortezat. Procedeul de prelucrare prin rabotare se aseamănă cu cel al mortezării, ambele folosind o sculă asemănătoare cuţitului de strung, diferenţa dintre cele două procedee constând în faptul că mortezarea se utilizează cu precădere la prelucrarea suprafeţelorinterioare de dimensiuni mici, motiv pentru care scula este orientat ă pe direcţ ia de deplasare, de obicei verticală. De asemenea, la ambele procedee mişcarea principală este rectilinie alternativă, având o cursă de lucru (activă) şi una de întoarcere în poziţie iniţială (pasivă), astfel încât productivitatea pe ciclu cinematic este mult redusă faţă de procedeele cu aşchiere continuă. 5.5.1. Maşini de rabotat. Maşinile de rabotat se utilizează în principal la prelucrarea suprafeţelor exterioare plane (orizontale, ver ticale sau înclinate ) şi a celor profilate, cu lungimi mici sau mari ale profilului (curba G) şi lungimi mari ale suprafeţei (curba D). Principiul procedeului de prelucrare prin rabotare a fost prezentat în figura 2.4. Datorită impactului sculei cu materialul de prelucrat la fiecare cursă, aceasta se confecţionează de regulă din oţel rapid şi este mai robus t ă decât cuţ itele de strunjit, fii nd pre fer ate cuţ itele înc ovo iat e (fig.5.48), care preiau şocurile mai favorabil. Dup ă elementul ca re execut ă mi ş carea principal ă de aş chiere, maşinile de rabotat sunt de două tipuri: - maşini de rabotat cu cap mobil, sau sculă mobilă; - ma şini de rabotat cu masă mobil ă, la ca re pi es a execut ă mişcarea principală. Dup ă des tin aţ ie , exist ă maş ini uni ve rsale şi speciali zat e (pentru prelucrar ea muchiilor tablelor, a suprafeţelor cilindrice şi de danturat). După natura mecanismelor de antrenare, pot fi: mecanice sau hidraulice. 5.5.1.1. Maşini de rabotat cu cap mobil. 134 Fi g.5.48
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 1/56
Curba directoare este generată de mişcarea intermitentă t c UD w w w += .
Datorită execuţiei intermitente a mişcării w t cu pasul st (avansul transversal) directoarea
reală DR diferă de cea teoretică DT , de pe model, fiind formată dintr-o succesiune de
directoare elementare în formă de arc de cerc având raza vârfului sculei.
Precizia de generare a curbei G depinde de precizia de urmărire a dispozitivului decopiat, iar a curbei D depinde , în principal, de mărimea avansului st şi de raza la vârful
sculei.
5.5. Maşini de rabotat şi mortezat.
Procedeul de prelucrare prin rabotare se aseamănă cu cel al mortezării, ambele
folosind o sculă asemănătoare cuţitului de strung, diferenţa dintre cele două procedee
constând în faptul că mortezarea se utilizează cu precădere la prelucrarea suprafeţelor
interioare de dimensiuni mici, motiv pentru care scula este orientată pe direcţia de
deplasare, de obicei verticală. De asemenea, la ambele procedee mişcarea principală este
rectilinie alternativă, având o cursă de lucru (activă) şi una de întoarcere în poziţie iniţială
(pasivă), astfel încât productivitatea pe ciclu cinematic este mult redusă faţă de procedeele
cu aşchiere continuă.
5.5.1. Maşini de rabotat.
Maşinile de rabotat se utilizează în principal la prelucrarea suprafeţelor exterioare
plane (orizontale, verticale sau înclinate) şi a celor profilate, cu lungimi mici sau mari ale
profilului (curba G) şi lungimi mari ale suprafeţei (curba D).
Principiul procedeului de prelucrare prin rabotare a fost prezentat în
figura 2.4. Datorită impactului sculei cu materialul de prelucrat la fiecare
cursă, aceasta se confecţionează de regulă din oţel rapid şi este mai
robustă decât cuţitele de strunjit, fiind preferate cuţitele încovoiate
(fig.5.48), care preiau şocurile mai favorabil.După elementul care execută mişcarea principală de aşchiere,
maşinile de rabotat sunt de două tipuri:
- maşini de rabotat cu cap mobil, sau sculă mobilă;
- maşini de rabotat cu masă mobilă, la care piesa execută
mişcarea principală.
După destinaţie, există maşini universale şi specializate (pentru prelucrarea
muchiilor tablelor, a suprafeţelor cilindrice şi de danturat).
După natura mecanismelor de antrenare, pot fi: mecanice sau hidraulice.
5.5.1.1. Maşini de rabotat cu cap mobil.
134
Fig.5.48
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 2/56
Maşinile de rabotat cu cap mobil, denumite şi maşini de rabotat transversal
sau şepinguri, sunt maşini universale utilizate în producţia de unicate sau serie mică, la
prelucrarea pieselor mici, a căror lungime nu depăşeşte 1000 [mm].
Principiul constructiv şi funcţional al şepingurilor mecanice este prezentat în
figura5.49.Ele se compun din următoarele elemente:
1 - placă de bază;
2 - batiu;
3 - cap mobil (berbec);
4 - cap rotativ;
5 - sanie portcuţit;
6 - suport portcuţit;
7 - sanie verticală;8 - sanie orizontală;
9 – masă;
10 - reazem reglabil.
Cinematica maşinii este alcătuită din următoarele mişcări:- v – mişcarea principală executată de scula S antrenată de capul mobil 3;
- w t – mişcarea de avans transversal, o mişcare intermitentă (pas cu pas), executa-
tă de piesa fixată pe masa 9;
- w S – mişcarea de avans a sculei, executată de sania portcuţit 5, după direcţie
verticală sau înclinată;
- w p1 – mişcarea de poziţionare a berbecului (de reglare a poziţiei capătului de cursă
al mişcării principale);
- w p2 – mişcarea de poziţionare a piesei (de reglare aproximativă a poziţiei piesei);- w p3 – mişcarea de poziţionare unghiulară a capului rotativ 4 (de reglare a direcţiei
mişcării de avans w S);
- w p4 – mişcarea de poziţionare repetată a sculei, executată sincron cu cursele
mişcării principale v , în scopul eliminării frecării feţei de aşezare a sculei pe suprafaţa
prelucrată, la cursa de întoarcere a mişcării v .
Mişcarea principală v este realizată de lanţul cinematic principal alcătuit din: ME –
motor electric de antrenare; CV – cutie de viteze; MT – mecanism de transformare a
mişcării de rotaţie în mişcare de translaţie, cel mai utilizat fiind mecanismul cu culisă
mobilă;7-montant;8,9-cărucioare superioare;10-grindă de rigidizare;11-cărucior lateral;S1,
S2 , S3 , S4-suporţi portcuţit.
136
Fig.5.50
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 4/56
Masa 2 execută mişcarea principală de aşchiere,v , deplasându-se pe ghidajele
batiului 1 care au o lungime dublă faţă de lungimea mesei.
Pe ghidajele verticale ale montanţilor 7, lateral faţă de masa 2, sunt dispuse douăcărucioare laterale care poartă suporţii portsculă S1 şi S4.Pe aceleaşi ghidaje se poate
poziţiona pe verticală traversa 6, care susţine cărucioarele superioare 8 şi 9 pe care se
află amplasaţi suporţii portcuţit S2 şi S3.
Cinematica maşinii permite realizarea următoarelor mişcări:
- v - mişcarea principală de aşchiere, o mişcare rectilinie alternativă;
- w v1…w v4 – mişcări de avans vertical;
- w t1…w t4 – mişcări de avans transversal;
- w p1…w p4 – mişcări de poziţionare unghiulară;
- w p5 – mişcarea de poziţionare verticală a traversei mobile 6.
Toate mişcările de avans sunt mişcări intermitente (pas cu pas) realizate sincron cu
ajutorul unor mecanisme cu clichet, executate la sfârşitul cursei de întoarcere a mişcării v .
Mişcările de poziţionare unghiulară permit reglarea direcţiilor de deplasare ale
săniilor portcuţit, astfel încât mişcările de avans ale acestora pot fi realizate pe direcţie
orizontală, verticală sau înclinată.
Prelucrările realizate pe maşinile de rabotat longitudinal permit obţinerea aceloraşi
tipuri de suprafeţe ca pe şepinguri, adică plane orizontale, verticale sau înclinate, canale
de diferite forme; suprafeţele profilate se pot prelucra cu scule profilate (pentru lungimimici ale profilului), prin descompunerea profilelor complexe în suprafeţe simple, sau prin
137
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 5/56
utilizarea unor dispozitive speciale, cum sunt cele pentru prelucrarea suprafeţelor
circulare (cilindrice) cu rază mare sau mică.
5.5.2. Maşini de mortezat.
Mortezarea este prelucrarea prin aşchiere la care mişcarea principală (rectilinie
alternativă) este executată de sculă într-un plan vertical, iar mişcările de avans suntefectuate de piesă.
Principiul prelucrării prin mortezare rezultă din figura 5.51. La prelucrarea unui ca-
nal de pană (fig.5.51,a) scula S, având
lăţimea canalului, execută mişcarea
principală v , iar piesa mişcarea
intermitentă de avans transversal w t . La
prelucrarea unui butuc canelat
(fig.5.51,b), după prelucrarea unui canal,piesa execută mişcarea de divizare w d ,
în vederea prelucrării canalului următor.
Clasificarea maşinilor de mortezat
se poate face după mărime (în funcţie de
lungimea cursei berbecului ), după
construcţia şi posibilităţile de reglare ale
capului de mortezat, acesta putând fi: fix,
înclinabil şi reglabil vertical, şi după natu-ra mecanismelor de acţionare, care pot fi: mecanice sau hidraulice.
Cele mai răspândite sunt maşinile de mortezat mecanice cu cap înclinabil, având
principiul constructiv şi funcţional reprezentat în figura 5.52, în care s-au notat: 1-batiu; 2-
-v – mişcarea principală, executată de berbecul 4;
- w c – mişcarea de avans circular, executată de masa rotativă 6;
- w l – mişcarea de avans longitudinal, efectuată de sania longitudinală 7;
- w t – mişcarea de avans transversal, executată de sania transversală 8;
- w p1 - mişcarea de poziţionare a berbecului;
- w p2 – mişcarea de poziţionare de înclinare a capului de mortezat, executată de
suportul rotativ 3.
138
Fig.5.51
Fig.5.52
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 6/56
Reglajele necesare mişcării
principale v sunt aceleaşi ca la
şepinguri.
Mişcările de avans sunt mişcări
intermitente realizate sincron cu
mişcarea principală v . Ele pot fiutilizate şi ca mişcări de poziţionare,
în acest caz fiind executate ca mişcări
continue.
La unele maşini masa 6 este de
tip masă divizoare, permiţând şi
realizarea de mişcări de divizare de
precizie ridicată.
Mişcarea de poziţionare w p2 per-mite reglarea direcţiei mişcării prin-
cipale într-un plan vertical, fiind utilă la
prelucrarea suprafeţelor înclinate.
Având o cinematică mai complexă, maşinile de mortezat oferă posibilităţi de
prelucrare mai largi decât şepingurile sau rabotezele, datorită mişcărilor suplimentare w c şi
w p2 .
5.6. Maşini de broşat.
Maşinile de broşat sunt maşini-unelte specializate în realizarea pieselor prin
procedeul broşării.
Principiul broşării a fost prezentat în figura 2.8, pentru un caz concret, dar
prelucrările prin broşare sunt de o mare diversitate, prin acest procedeu putându-se
prelucra atât suprafeţe interioare cât şi exterioare, circulare sau plane, simple sau
profilate, la o precizie dimensională, de formă şi de poziţie de ordinul × 0,01 [mm] şi cuproductivităţi foarte mari.
Elementul cel mai important din cadrul unui sistem tehnologic de prelucrare prin
broşare este scula aşchietoare (broşa), care determină direct precizia de prelucrare,
aceasta fiind de regulă o sculă dimensională, profilată, fabricată din oţel rapid.
După natura mişcării principale broşele pot fi de două tipuri: liniare, realizând
prelucrarea printr-o mişcare de translaţie (fig.2.8), şi circulare, la care mişcarea principală
este o mişcare de rotaţie (fig.5.106).
De obicei, prelucrările prin broşare se realizează dintr-o singură trecere, utilizând o
sculă singulară; atunci când aceasta ar avea însă o lungime prea mare, de aici decurgând
o serie de dezavantaje legate de posibilitatea de realizare a broşei la precizia necesară,
139
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 7/56
rigiditatea redusă şi exploatarea greoaie (sau chiar imposibilă), se recurge la soluţia
set de broşe, prelucrarea realizându-se din mai multe treceri.
Maşinile de broşat au o cinematică simplă şi o construcţie robustă, impusă de
forţele de aşchiere care au valori foarte mari (× 104…× 105 [N]). Caracteristicile principale
ale maşinilor de broşat sunt: lungimea maximă a cursei broşei şi forţa maximă de tragere.
Cele mai răspândite sunt maşinile de broşat liniar, care după direcţia de execuţie a
mişcării principale pot fi orizontale şi verticale (mai rar înclinate).
Maşinile de broşat orizontale se utilizează în principal la prelucrarea suprafeţelor
interioare, care necesită scule de lungimi mari.
Principiul constructiv şi funcţional al acestor maşini este prezentat în figura 5.53, în
care s-au evidenţiat următoarele elemente: 1 - batiu; 2 - braţ suport; 3 - suport portbroşă;
4 – broşă (scula); 5 – dispozitiv de prindere a piesei; 6 – dispozitiv de prindere a broşei; 7
– motor hidraulic de acţionare; GH – grup hidraulic.
Broşa, introdusă prin piesă (prevăzută cu un alezaj iniţial apropiat de dimensiunile
suprafeţei prelucrate) este fixată în dispozitivul de prindere şi acţionare 6, iar la celălalt
capăt este rezemată pe suportul mobil 3, care se deplasează odată cu scula pe ghidajele
braţului 2.
Acţionarea maşinilor de broşat se realizează aproape în exclusivitate cu sisteme
hidraulice, deoarece acestea corespund cel mai bine cerinţelor acestor maşini. La maşina
prezentată, acţionarea capului de lucru 6 este asigurată de motorul hidraulic 7, alimentat
de grupul hidraulic GH. Reglarea vitezei principale de aşchiere v (între 3…10 [m/min]) se
realizează utilizând pompe de debit reglabil, lungimea şi poziţia cursei – cu ajutorul
limitatoarelor de cursă, iar inversarea sensului (pentru aducerea sculei în poziţia iniţială) –
cu ajutorul distribuitoarele hidraulice, sau utilizând pompe reversibile.
Maşinile de broşat verticale se construiesc mai ales pentru prelucrarea suprafeţelor
exterioare, dar şi ca maşini de broşat universale, putând prelucra atât suprafeţe exterioare
cât şi interioare. Ele prezintă avantajul că ocupă o suprafaţă de producţie mai mică şi au odeservire mai uşoară.
140
Fi
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 8/56
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor verticale de broşat este redat în
figura5.54,în care s-au notat: 1 - batiu; 2 - masă reglabilă; 3-dispozitiv de prindere a piesei;
4-sanie portsculă; 5-montant.
Sania portsculă 4 execută mişcarea
principală de aşchiere v , iar masa 2 miş-
carea de poziţionare w p. Aceste maşinipot lucra şi în ciclu semiautomat: iniţial
masa 2 este retrasă în vederea schimbă-
rii piesei, după care aceasta se apropie
în mişcare w p până în poziţia prestabilită
unde se blochează şi se comandă cobo-
rârea saniei 4 în mişcarea v ; la termina-
rea cursei active se retrage masa 2, iar
apoi şi sania 4, în vederea evitării frecăriisculei de piesă la cursa de întoarcere.
Pe sania 4 se poate monta la partea
inferioară un dispozitiv de prindere a
broşelor de interior, astfel încât maşina
capătă un caracter universal.
Pentru fabricaţia de serie foarte mare sau de masă se construiesc maşini de broşat
speciale, cu prelucrare continuă, la care broşa este fixă, iar piesele, fixate în dispozitivele
de prindere, sunt trecute succesiv prin dreptul sculei, unde are loc prelucrarea.Dispozitivele de prindere ale pieselor sunt fixate pe o masă rotativă sau pe un lanţ special
cu deplasare continuă, schimbarea semifabricatului făcându-se din mers.
5.7. Maşini de rectificat.
Maşinile de rectificat sunt maşini specializate în efectuarea prelucrărilor de aşchiere
prin procedeul rectificării (fig.2.9).
Rectificarea este utilizată în vederea prelucrărilor de finisare a suprafeţelor pieselor
tratate termic sau nu, permiţând realizarea celor mai ridicate precizii dimensionale şi de
formă (× 0,001[mm]) şi a unor rugozităţi R z ≥ 1 [µm]. Aceste performanţe se obţin datorită
adaosului de prelucrare mic (× 0,1[mm]), specificului de lucru al sculelor aşchietoare, care
desprind aşchii de grosime foarte mică distribuite aleator pe suprafaţa prelucrată, precum
şi rigidităţii şi preciziei geometrice ridicate a sistemului tehnologic de prelucrare, în special
a maşinii-unelte.
5.7.1. Scule abrazive.
Sculele aşchietoare folosite la rectificare se numesc corpuri sau pietre abrazive. Ele
sunt formate din (fig.5.55): 1 - particule abrazive; 2 - liant solid; 3 - pori.
- pe bază de siliciu: cuarţ, cremene, gresie, sticlă, etc.;
- pe bază de carbon: diamant, carbură de siliciu (carborund), carbură de bor, etc.
Liantul are rolul legării particulelor abrazive între ele şi menţinerii formei corpului
abraziv. După natura lor lianţii pot fi:
- anorganici (sau ceramici), cel mai des un amestec de argilă, feldspat, cuarţ şicaolin, care se sinterizează la 1200…1300°C;
- organici, pe bază de lacuri (şerlac), bachelită sau cauciuc natural sau sintetic.
Liantul este elementul care dă pietrei abrazive caracteristica de duritate, care
reprezintă capacitatea de menţinere a granulelor uzate, sub acţiunea forţelor exterioare.
Se cunosc cinci grupe de duritate notate cu litere ale alfabetului latin şi înscrise pe corpul
abraziv: foarte moale (E, F, G); moale (H, I, J, K); mijlocie (L, M, N, O); tare (P, Q, R, S) şi
foarte tare (T, U, V, Z).
Duritatea unui corp abraziv prezintă o importanţă foarte mare privind fenomenul deautoascuţire, care constă din desprinderea particulelor uzate ca urmare a creşterii forţelor
de aşchiere şi refacerea automată a capacităţii de aşchiere a corpului abraziv. Pentru ca
acest fenomen să fie folositor, duritatea pietrei trebuie să corespundă materialului de
prelucrat şi regimului de lucru. De regulă, pietrele abrazive dure se folosesc la rectificarea
materialelor moi, iar cele moi pentru materiale dure, excepţie făcând materialele foarte moi
(neferoase) care se rectifică cu pietre foarte moi şi poroase.
Porii corpului abraziv prezintă o importanţă deosebită, deoarece ei servesc ca spaţii
de acumulare a aşchiei şi totodată asigură pătrunderea lichidului de răcire-ungere cât maiaproape de muchiile aşchietoare active. La pietrele normale porii au mărimea granulelor
abrazive şi ocupă cca. 50 [%] din volumul pietrei, iar la cele poroase ajung la cca. 75 [%]
din volum.
După un anumit timp de prelucrare, funcţie de regimul de lucru, porii sculei se
înfundă (îmbâcsesc) cu materialul prelucrat, corpul abraziv pierzându-şi capacitatea de
aşchiere: debitul de aşchii scade, frecările şi forţele de aşchiere cresc, temperatura de
asemenea, apărând arsuri pe suprafaţa prelucrată. Refacerea capacităţii de aşchiere a
sculei se realizează îndepărtând stratul superficial cu ajutorul unui vârf de diamant, sau de
carbură dură, sau cu ajutorul unui corp abraziv cu granulaţie mai fină şi duritate mai mare,
142
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 10/56
refăcându-se cu această ocazie şi forma geometrică a corpului abraziv. Această
operaţie se numeşte de îndreptare a corpului abraziv.
În figura 5.56 sunt prezentate diferite forme de corpuri abrazive: discuri abrazive (a-
cilindric, b – profilat, c – taler); pietre oală
(d – cilindrică, e – tronconică); bare
abrazive (de diferite forme ale secţiunii,f … j ); pietre cu tijă, pentru rectificări
interioare (de diferite forme şi mărimi,
k…n ).
Discurile şi oalele abrazive sunt
prevăzute cu alezaj de diametru mic sau
mare şi se montează direct sau indirect
pe arborele maşinii, cu ajutorul unor
flanşe de prindere şi a unor contragreutăţi de echilibrare; barele
abrazive se montează sub formă de
segmenţi pe capete de rectificat, iar
pietrele cu coadă se prin în bucşe
elastice.
Clasificarea maşinilor de rectificat se poate face după mai multe criterii, cel mai
important fiind tipul suprafeţei prelucrate, după care se cunosc:- maşini de rectificat rotund (suprafeţe de revoluţie), cilindrice sau profilate,
exterioare sau interioare, cu prinderea piesei între vârfuri sau fără centre;
- maşini de rectificat plan, cu periferia discului sau cu partea frontală a acestuia;
- maşini de rectificat speciale: pentru filete, roţi dinţate, arbori cotiţi, arbori cu came,
prin copiere, de ascuţit scule, etc.
Dintre acestea, în continuare vor fi prezentate cele mai răspândite şi anume:
maşinile de rectificat rotund universale; maşinile de rectificat rotund fără centre; maşinile
de rectificat rotund interior cu cap de prindere; maşinile de rectificat interior planetare;
maşinile de rectificat plan cu periferia discului abraziv (orizontale); maşinile de rectificat
plan frontale (verticale); maşinile de rectificat filete şi maşinile de rectificat prin copiere.
5.7.2. Maşini de rectificat rotund.
Aceste maşini sunt concepute pentru prelucrarea suprafeţelor circulare (de
revoluţie) fiind de mai multe tipuri şi anume:
- maşini de rectificat rotund exterior, care pot fi:
- cu prinderea piesei între vârfuri;- fără centre.
143
Fig.5.56
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 11/56
- maşini de rectificat rotund interior, care sunt:
- cu cap de prindere a piesei;
- planetare.
- maşini de rectificat universale, care permit prelucrarea suprafeţelor exterioare şi
interioare.
Maşinile de rectificat rotund exterior cu prinderea piesei între vârfuri pot prelucrasuprafeţe cilindrice, conice, profilate (scurte) şi frontale, cu productivitate ridicată. Ele se
construiesc în două variante; cu masă mobilă (pentru piese mici) şi cu păpuşă portpiatră
mobilă (pentru piese cu gabarit mare). Unele modele, utilizând accesorii speciale, pot
prelucra şi suprafeţe interioare.
5.7.2.1. Maşini de rectificat rotund universale.
Aceste maşini sunt destinate prelucrării suprafeţelor cilindrice, conice, profilate şi
frontale, exterioare şi interioare, la piese de dimensiuni mici-mijlocii, cu prindere întrevârfuri, atât pentru unicate cât şi pentru producţia de serie.
Principiul de lucru al acestor maşini, particularizat pentru rectificarea unei suprafeţe
exterioare a fost prezentat în figura 2.9.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rectificat rotund universale este
prezentat în figura 5.57, cu referire la maşina RU 100, de fabricaţie românească. Ea este
rectificat interior; 9 – păpuşă portpiesă; 10 – placă de bază; 11 – instalaţie de recirculare alichidului de răcire-ungere.
Dispozitivul de rectificat interior 8 este un accesoriu normal al acestor maşini. El se
montează pe păpuşa portpiesă 7 şi constă dintr-o broşă de rectificat, în care se fixează
scula, antrenată de la un motor propriu, printr-o transmisie multiplicatoare de turaţie cu
curea lată. Broşa este fixată pe un braţ articulat, care permite aducerea sau îndepărtarea
ei din poziţia de lucru, fără demontarea dispozitivului.
Cinematica maşinii permite realizarea următoarelor mişcări:
- n – mişcarea principală de aşchiere, executată de piatra de rectificat, având viteza
periferică v = (25…35) [m/s];
- w c – mişcarea de avans circular, executată de arborele portpiesă, asigurând piesei
o viteză periferică maximă de (10…12) [m/min], în ambele sensuri, reglabilă continuu
printr-un variator electric de
turaţie.
- w l – mişcarea de avans
longitudinal, o mişcare rec-
tilinie-alternativă realizată
de sania 2, acţionată hidra-ulic;
144
Fig.5.57
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 12/56
- w r – mişcarea de avans
radial, o mişcare inter-
mitentă realizată la
capetele de cursă ale
mişcării w l , cu pas reglabil
între (0,01…0,1)[mm/cursă](la degroşare) şi între
(0,005…0,015) [mm/cursă]
(la finisare), executată de
sania radială 6, combinată
cu o mişcare de poziţionare
radială, w pr , de apropiere-
îndepărtare pe o cursă
constantă de 40 [mm];
- w p1 – mişcarea de poziţionare axială a păpuşii portpiesă 9, executată de placa de
bază 10;
- w p2 – mişcarea de poziţionare axială a păpuşii mobile;
- w p3 – mişcarea de potiţionare de rotaţie în jurul unei axe verticale, executată de
păpuşa portsculă 7;
- w p4 – mişcarea de poziţionare de rotaţie în jurul unei axe verticale, executată de
păpuşa portpiesă 9;- w p5 – mişcarea de poziţionare de rotaţie în jurul unei axe verticale , executată de
masa maşinii 3.
Mişcările de lucru pot fi realizate manual sau în ciclu semiautomat (în cazul
producţiei de serie).
Prelucrările specifice executate pe aceste maşini sunt următoarele:
- prelucrarea suprafeţelor cilindrice exterioare şi interioare, utilizând avansul
longitidinal w l şi radial w r (fig.2.9);
- prelucrarea suprafeţelor conice, prin mai multe metode (fig. 5.58):
- prin rotirea păpuşii portpiesă 9 în mişcarea de poziţionare w p4, utilizând
avansurile longitudinalw l şi radial w r (fig.5.58,a), metodă aplicată la prelucrarea pieselor
scurte cu conicităţi mari;
- prin rotirea mesei 3
în mişcarea de poziţionare
w p5 , utilizând avansurile
longitudinal w l şi radial w r
(fig.5.58,b), metodă aplicată
145
Fig.5.58
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 13/56
la prelucrarea pieselor lungi
cu conicităţi mici (α < 6°);
- prin rotirea păpuşii
portpiatră în mişcarea w p3,
utilizând avansul radial w r ,
metodă aplicată la
prelucrarea suprafeţelor
scurte (mai mici decât
lăţimea pietrei abrazive) cu
conicităţi mici-mijlocii;
- prelucrarea suprafeţelor profilate scurte, utilizând o piatră profilată şi mişcarea deavans radial w r (fig.5.59);
- prelucrarea suprafeţelor plane frontale (a umerilor)
utilizând partea laterală a pietrei şi avansul radial w r sau
prin rotirea păpuşii portpiesă 9 (mişcarea w p4 ) cu un unghide 90° şi utilizând avansul longitudinal w l (la prelucrarea
suprafeţelor plane frontale la piese de revoluţie).
5.7.2.2. Maşini de rectificat rotund fără centre.
Sunt maşini de productivitate foarte mare destinate producţiei de serie mare şi
masă, utilizate mai ales la prelucrarea suprafeţelor cilindrice exterioare şi interioare, dar şia celor profilate, la piese de dimensiuni mici şi forme simple.
Principiul prelucrării suprafeţelor exterioare cilindrice este redat în figura 5.60, în
care s-au notat:1-piatră de rectificat (sculă);2-piesă;3-piatră pentru antrenare;4-riglă de
conducere.
Piatra de rectificat 1
are granulaţia şi dia-
metrul mai mari decât
discul de antrenare 3,
ambele rotindu-se în
acelaşi sens cu
146
Fi.5.59
Fig.5.60
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 14/56
turaţiile nP >na.Piesa 2
este aşezată pe rigla
de conducere 4,având
centrul supraînălţat faţă de linia centrelor celor două pietre abrazive. Datorită granulaţiei
mai fine, discul de antrenare 3 antrenează piesa cu un moment de frecare mai mare decât
cel de aşchiere, determinat de discul 1, astfel că piesa va căpăta o mişcare de avans
circular w c , având sensul şi modulul lui v a. Datorită v P >v a, piesa coboară aparent cu viteza
v R , menţinându-se astfel în contact permanent cu rigla 4.
Piatra de antrenare 3 poate avea axa paralelă sau înclinată cu unghiul ∠β = (2…6°)
faţă de axa pietrei 1. Dacă β = 0, prelucrarea se realizează cu avansul radial w r executat
de piatra 1 sau 3. Dacă β ≠ 0, viteza de antrenare v a se descompune în două
componente: w c , care reprezintă avansul circular şi w l – avansul longitudinal al piesei.
Datorită distanţei variabile dintre generatoarele celor două pietre, pe măsură ce piesa sedeplasează axial în mişcarea w l , apare şi o mişcare aparentă de avans radial, cota
prelucrată pe piesă fiind determinată de distanţa minimă dintre discuri corespunzătoare
normalei comune în punctul A.
Se constată că metoda are o cinematică simplă şi eficientă, iar piesa nu este prinsă
într-un dispozitiv ci se autoaşează pe rigla 4, primind automat mişcările de avans.
Principiul constructiv şi
funcţional al maşinilor de recti-
ficat fără centre este prezentat
în figura 5.61, în care s-aunotat: 1-batiu; 2-sanie radială;
3-păpuşă de antrenare;4-pia-
tră de antrenare; 5,9-dispozitiv
de îndreptare a pietrelor;6-ri-
glă de conducere; 7-piatră de
rectificat; 8-păpuşă portpiatră
de rectificat.
Pe aceste maşini se prelu-crează în general suprafeţe
exterioare, prin două metode:
- cu avans longitudinal (β >0), în acest caz putându-se prelucra numai piese simple
cu un singur diametru, sau piese în trepte numai la diametrul maxim;
- cu avans radial (β = 0), în acest caz putându-se prelucra şi piesele în trepte la
diametrele mici.
Cu ajutorul unor role de ghidare a piesei se pot realiza şi prelucrări interioare.
Deservite de sisteme de alimentare automată cu semifabricate, aceste maşiniprelucrează continuu, asigurând cele mai mari productivităţi posibile.
147
Fig.5.61
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 15/56
De asemenea, aceste maşini utilizează frecvent sisteme de control activ
al cotei prelucrate, piesele fiind măsurate continuu la ieşirea de pe riglă şi, în funcţie de
evoluţia cotei, maşina primeşte comenzi de deplasare radială pentru compensarea uzurii
pietrelor abrazive şi încadrarea diametrului în toleranţa prescrisă.
5.7.2.3. Maşini de rectificat rotund interior cu cap de prindere.
Aceste maşini se utilizează la prelucrarea alezajelor cilindrice, conice sau profilate,
cu diametre mici (5…500 [mm]) şi lungime maximă de 500 [mm], precum şi la prelucrarea
suprafeţelor frontale interioare.
Principiul rectificării interioare obişnuite
este prezentat în figura 5.62. Piesa, prinsă în
dispozitivul de prindere de tip universal sau
într-un dispozitiv special, execută mişcarea deavans circular w c , iar scula execută mişcarea
principală n şi mişcările de avans longitudinal
w l şi radial w r , într-un cilcu asemănător celui
de la rectificarea exterioară.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rectificat interior cu cap de
prindere este prezentat în figura 5.63, în care s-au notat: 1-batiu; 2-sanie radială;3-păpuşă
portpiatră; 4-păpuşă portpiesă.Datorită diametrului mic al
sculei, pentru realizarea vitezei
de aşchiere este necesară antre-
narea acesteia cu turaţii foarte
mari (n = × 104…× 105 [rot/min]),
obţinute prin transmisii cu curele
late speciale, cu motoare electri-
ce speciale alimentate la frec-
venţe mărite (× 100 [Hz]) ampla-
sate direct pe axul broşei de rectificat, sau cu ajutorul turbinelor cu aer.
Rigiditatea redusă a arborelui principal portsculă impune utilizarea unor regimuri de
aşchiere mai puţin intense decât la rectificarea exterioară, ceea ce determină reducerea
productivităţii.
5.7.2.4. Maşini de rectificat interior planetar.
Metoda de rectificare planetară se utilizează la prelucrarea suprafeţelor interioare la
piese de dimensiuni mari, excentrice sau de formă neregulată, care nu pot fi prinse şi
148
Fig.5.62
Fig.5.63
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 16/56
antrenate în mişcarea de avans circular, deoarece masele mari şi excentrice
determină forţe centrifuge care cauzează vibraţii, reducând precizia de prelucrare.
Principiul rectificării planetare este prezentat în figura 5.64, în care este prezentat şi
principiul constructiv şi funcţional al maşinilor orizontale.
Piesa P , de tip carcasă,
este prinsă pe masa maşinii,care nu execută nici o mişcare
de lucru. Scula S execută
toate mişcările de lucru, şi
anume:
- n – mişcarea principală
de aşchiere, de rotaţie în jurul
axei proprii;
- w c – mişcarea de avanscircular, de rotaţie în jurul axei
alezajului prelucrat;
- w l – mişcarea de avans
longitudinal;
- w r – mişcarea de avans radial, o mişcare intermitentă sincronizată cu w l .
Maşina de rectificat planetar se compune din următoarele părţi componente
(fig.5.64): 1-placă de bază; 2-batiu; 3-păpuşa portsculă; 4-bucşă specială; 5-roată de
curea; 6-lagăr special; 7-masă; 8-consolă reglabilă.Pe lângă mişcările de lucru prezentate mai sus, maşina mai permite realizarea
mişcărilor de poziţionare transversală w pt a mesei şi verticală w pv a consolei, în vederea
reglării poziţiei piesei faţă de sculă.
Mişcarea de avans longitudinal w l este executată de păpuşa 3, iar mişcarea de
avans circular de bucşa 4. Datorită lagărului înclinat 6, prin deplasarea axială w a a
acestuia apare o mişcare de avans radial w r , care determină adâncimea de prelucrare şi
diametrul prelucrat.
Maşini de rectificat planetar se construiesc şi cu axa verticală, acestea fiind
destinate prelucrării pieselor de dimensiuni foarte mari.
5.7.3. Maşini de rectificat plan.
Aceste maşini sunt destinate finisării suprafeţelor plane prelucrate anterior prin
frezare sau rabotare.
După poziţia arborelui principal portsculă, există maşini orizontale, care prelucrează
cu partea periferică, cilindrică, a corpului abraziv sau cu cea frontală, şi maşini verticale,
care prelucrează numai cu partea frontală a sculei sau utilizând capete de rectificat.
După forma şi mişcările mesei (piesei), ambele tipuri de maşini se construiesc cumasă de translaţie, sau cu masă rotativă.
149
Fig.5.64
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 17/56
Pentru prelucrarea pieselor de dimensiuni foarte mari (batiuri, montanţi)
există maşini de rectificat tip portal, prevăzute cu mai multe capete de rectificat, care pot
lucra simultan sau succesiv, asigurând productivităţi ridicate.
5.7.3.1. Maşini de rectificat plan orizontale.
Aceste maşini se folosesc la prelucrarea pieselor de dimensiuni mici-mijlocii,sensibile la deformare, fisurare sau decălire şi care necesită precizii mari de prelucrare.
Sunt cele mai răspândite, deşi asigură o productivitate mai redusă decât maşinile
verticale.
Principiul de lucru al acestor maşini este prezentat în figura 5.65,a. Scula S execută
mişcarea principală n şi de regulă mişcarea de avans vertical w v , de pătrundere, prin care
se reglează adâncimea de
aşchiere şi cota prelucrată,
iar piesa P execută mişca-rea de avans longitudinal w l
şi transversal w t (o mişcare
intermitentă realizată la
capetele cursei longitudina-
le). După baleierea întregii
suprafeţe a pisei, prin com-
binarea mişcărilor w l şi w t ,
şi îndepărtarea unui strat(adică după o trecere), scu-
la execută mişcarea de a-
vans vertical w v (tot o miş-
care pas cu pas) şi se rea-
lizează trecerea următoare,
ş.a.m.d. până la atingerea
cotei finale. Datorită numărului mare de curse longitudinale şi de treceri, la prelucrarea
suprafeţelor late procedeul asiguă o productivitate redusă.Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rectificat orizontale cu masă de
translaţie, de mărime mijlocie, este prezentat în figura 5.66.Ele se compun din următoarele
elemente:1-batiu;2-masă longitudinală;3-montant;
4-sanie verticală; 5-păpuşă portsculă.
La maşinile de mărime mijlocie, cel mai
adesea scula execută mişcarea de avans w t , prin
aceasta realizându-se o rigiditate mai mare a
mesei şi o creştere a preciziei.
Mişcările de avans sunt realizate cu meca-
nisme mecanice (la maşinile mici) sau cu sisteme
150
Fig.5.65
Fig.5.66
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 18/56
hidraulice, care permit exploatarea maşinii în re-
gim cu comenzi manuale, sau cu ciclu semiauto-
mat.
Prinderea pieselor pe aceste maşini se
realizează frecvent utilizând mesele sau platourileelectromagnetice, care asigură prinderea rapidă, dar numai a materialelor cu proprietăţi
feromagnetice. Pentru celelalte materiale, sau când piesa are dimensiuni mai mari şi
forme oarecare, se utilizează dispozitive universale de tipul menghinelor sau dispozitive
speciale cu prindere mecanică.
Maşinile de rectificat plan orizontale lucrând cu partea frontală a sculei sunt mai
puţin răspândite, acest principiu fiind utilizat mai mult la maşinile de ascuţit scule, lucrând
cu pietre oală, care pot prelucra atât cu suprafaţa cilindrică (exterioară sau interioară) cât
şi cu cea frontală.
5.7.3.2. Maşini de rectificat plan verticale.
Aceste maşini asigură o productivitate mai mare, deoarece la o cursă longitudinală
se prelucreză o bandă de lăţime mai mare, reducându-se astfel numărul de curse.
Pe acest principiu se construiesc maşini de dimensiuni mici, lucrând cu scule
monobloc (fig.5.65, b) şi maşini de dimensiuni mari, lucrând cu capete de rectificat
(segmenţi abrazivi) (fig.5.65, c), ambele tipuri de maşini putând fi cu masă de translaţie,
sau cu masă rotativă. Maşinile cu cap de rectificat şi masă rotativă asigură cele mai mariproductivităţi, permiţând prelucrarea mai multor piese deodată.
O problemă care apare la prelucrările realizate cu partea frontală a sculei este
divizarea aşchierii, pentru a permite eliminarea aşchiilor, în caz contrar scula se
îmbâcseşte rapid şi prelucrarea nu mai poate continua. La sculele monobloc, divizarea se
poate realiza utilizând pietre cu diametrul mai mare decât lăţimea suprafeţei prelucrate
(fig.5.65, b, sus), sau prin înclinarea axei sculei cu un unghi β < 1° (fig.5.65, b, jos), caz în
care apar erori de planeitate dependente de unghiul β, diametrul sculei şi mărimea
avansului transversal. La capetele de rectificat, divizarea aşchierii se realizează divizândscula, prin utilizarea segmenţilor abrazivi.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor
de rectificat plan verticale cu masă de translaţie,
este prezentat în figura 5.67, în care s-au notat:
1 – batiu;
2 – masă longitudinală;
3 – montant;
4 – sanie verticală;
5 – păpuşă portsculă.
151
Fi.5.67
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 19/56
Aceste maşini au o rigiditate mai mare ca cele
orizontale, fiind destinate prelucrării pieselor de
dimensiuni mai mari.
5.7.4. Maşini de rectificat speciale.
Aceste maşini sunt concepute special pentru anumite scopuri, având particularităţi
constructive şi cinematice specifice. În această grupă se încadrează maşinile specializate
în prelucrarea unui anumit tip de suprafaţă complexă (maşinile de rectificat filete, roţi
dinţate), cele destinate prelucrării unui anumit tip de piesă (arbori cotiţi, axe cu came),
maşinile de prelucrat prin copiere după şablon şi cele de ascuţit scule.
5.7.4.1. Maşini de rectificat filete.
Sunt maşini de rectificat speciale destinate prelucrării filetelor de precizie, utilizate
la instrumente de măsură (micrometre), calibre filetate pentru controlul filetelor, scule
aşchietoare (tarozi şi filiere), şuruburi de mişcare, etc.; cele mai multe modele permit de
asemenea şi realizarea operaţiilor de detalonare.
După lungimea filetului prelucrat, aceste maşini pot fi împărţite în două grupe:
- pentru prelucrarea filetelor scurte;
- pentru prelucrarea filetelor lungi. Între cele două grupe de maşini nu există diferenţe cinematice sau de principiu de
lucru, diferite fiind doar mecanismele de acţionare pentru realizarea avansului longitudinal;
astfel, la maşinile pentru prelucrat filete scurte, avansul longitudinal se realizează cu
mecanisme cu came sau cu ajutorul unor rigle înclinate, iar la cele pentru prelucrarea
filetelor lungi se utilizează lanţurile cinematice de filetare.
Prelucrarea filetelor se poate face direct din plin (pentru filete scurte, cu pas fin ),
sau ca operaţie de finisare prin rectificare realizată după tăierea filetului prin alte procedee
(strunjiri, frezare) şi aplicarea tratamentului termic (pentru filete lungi, cu pas mare).
Scula utilizată este un disc abraziv profilat, cu profil simplu (fig.5.68, a,d) sau
multiplu (fig.5.68, b, c). Sculele cu profil simplu se utilizează la prelucrarea filetelor de pre-
152
Fig.5.68
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 20/56
cizie ridicată, ele putând fi înclinate după direcţia tangentă la elicea filetului prelucrat;realizând prelucrarea prin treceri succesive, asigură o productivitate redusă. Sculele cu
profil multiplu realizează precizii de prelucrare mai reduse, dar productivităţi mari,
deoarece lungimea cursei longitudinale este mult mai mică.
În figura 5.69 este prezentat principiul cinematic al maşinilor de rectificat filete lungi.
Notaţiile au următoarele semnificaţii: GL - ghidaje longitudinale ale batiului; M - masă
longitudinală; PF - păpuşă fixă; PM – păpuşă mobilă; P – piesă de prelucrat; S – sculă
aşchietoare; SR – suport rotativ; PP – păpuşă portsculă; GT – ghidaje transversale ale
batiului; K – camă de detalonare; C – cuplaj; RS – roţi de schimb.
Mişcările de lucru pentru rectificarea filetelor sunt următoarele:
- n - mişcarea principală de aşchiere, executată de scula S;
- w c – mişcarea de avans circular, executată de piesa P ;
- w l – mişcarea de avans longitudinal, realizată de masa M ;
- w r – avans radial, executat de păpuşa PP , la capetele cursei mişcării w l .
Mişcarea de avans circular w c este realizată prin lanţul cinematic de avans circular ,
având structura:
ME (n0 ) – RSc – P (nP ),
şi formula de reglare:
0n
nC i
P
C c RS ⋅= , cuP
c P
D
w n
⋅
⋅=
π
1000. (5.34)
153
Fig.5.69
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 21/56
Mişcările de avans w c şi w l sunt legate cinematic prin lanţul cinematic de
filetare, având structura:
P (nP ) - RSF – Ş – M (w l ),
şi formula de reglare:
s
P
R F RS p
p
C i ⋅= . (5.35)
Detalonarea este operaţia de prelucrare a feţei de aşezare a dinţilor sculelor
profilate (freze, tarozi, filiere) în vederea păstrării formei profilului şi a unghiului de aşezare
α, după reascuţirea sculei pe faţa de degajare. Curba de detalonare este o spirală
arhimedică, realizată practic prin combinarea mişcării de avans circular w c cu mişcarea w D
(fig.5.69) executată pe direcţia radială şi având o cursă dublă pentru fiecare dinte al sculei
prelucrate.
Lanţul cinematic de detalonare are structura:
P (nP ) – C – RSD – K (nK ), în care turaţia camei se calculează cu relaţia P K nz n ⋅= , unde z reprezintă numărul de
dinţi pe rotaţie al sculei detalonate (piesa P ). Scriind ecuaţia cinematică, rezultă formula de
reglare:
z C i DDRS ⋅= , (5.36)
valabilă pentru sculele cu canale de degajare axiale.
Pe lângă mişcările de lucru, maşina mai realizează şi mişcările de poziţionare: w p1 –
de apropiere şi îndepărtare rapidă a păpuşii portsculă PP de piesă, efectuată la fiecare
trecere de prelucrare şi w p2 – de rotire a suportului rotativ SR , pentru aducerea planului
sculei în poziţia tangentă la elicea filetului.
5.7.4.2. Maşini de rectificat prin copiere.
Aceste maşini sunt destinate prelucrării profilelor plane de lungime mare prin
copiere după şablon, utilizând dispozitive de copiat mecanice, în producţia de serie.
Precizia de prelucrare este mai redusă decât la prelucrările obişnuite prin rectificare, dar
productivitatea este mare.
Principiul de lucru al dispozitivelor de copiat utilizate pe aceste maşini este prezen-tat în figura 5.70, în care s-au făcut
următoarele notaţii: 1 - arcuri de compresiune;
2 - sanie transversală; 3 - piatră de rectificat;
4 – piesă de prelucrat; 5 – şablon; 6 – sanie
longitudinală; 7 – rolă de urmărire; 8 – ghidaje
transversale.
Rola 7 se reglează în poziţia
corespunzătoare şi rămâne fixată faţă depăpuşa portsculă PP . Sania 6 primeşte o
mişcare de avans longitudinal w l , iar rola 7
154
Fi
g.5.70
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 22/56
urmărind şablonul 5, imprimă sistemului o
mişcare de avans transversal w t .
5.8. Maşini-unelte de netezit.
Prelucrările de netezire au scopul îmbunătăţirii rugozităţii suprafeţelor prelucrate
prin alte procedee şi în anumite limite de creştere a preciziei dimensionale şi de formă.
Principalele prelucrări de netezire sunt: superfinisarea, honuirea, lepuirea, rodarea
şi lustruirea. Ele vor fi prezentate în continuare, împreună cu sculele şi maşinile-unelte pe
care se realizează.
5.8.1. Superfinisarea şi maşini de superfinisat.
Superfinisarea, sau vibronetezirea, este prelucrarea prin aşchiere realizată cuajutorul barelor abrazive de granulaţie fină, care execută o mişcare principală de aşchiere
vibratorie. Se aplică la prelucrarea suprafeţelor de revoluţie şi plane, exterioare şi
interioare, în scopul îmbunătăţirii calităţii suprafeţei până la R a = 0,05…0,025 [µm], fără a
corecta erorile de formă.
Barele abrazive sunt monate elastic în suporţi adecvaţi formei suprafeţei prelucrate,
denumiţi capete de superfinisat, care execută o mişcare vibratorie cu amplitudinea 2…
5[mm], cu o frecvenţă de 3…200 [Hz]. Pentru acoperirea întregii suprafeţe a piesei,
aceasta sau scula execută două sau mai multe mişcări de avans, cu viteze de 10…40[m/min].
În timpul prelucrării, între barele abrazive şi suprafaţa de prelucrat trebuie asigurată
o presiune de contact de 5…35 [N/cm2]. Prelucrarea se realizează în prezenţa unui lichid
de răcire-ungere, de obicei petrol (90%) şi ulei de turbină (10%).
Principiul prelucrării prin superfinisare a unei suprafeţe exterioare de revoluţie, este
prezentat în figura 5.71, în care s-au notat: 1-piesă de prelucrat; 2-bare abrazive; 3-arcuri;
4-corpul sculei. Capul de superfinisat, format din elementele 2, 3 şi 4 este apăsat cu o
forţă elastică controlată F e l , şi execută mişcarea principală vibratorie v v şi mişcarea de a-vans longitudinal w l , în timp ce
piesa realizează mişcarea de
avans circular w c .Din combina-
rea celor două mişcări de avans
w l şi w c , fiecare granulă abrazivă
descrie traiectorii elicoidale ori-
entate succesiv stânga-dreapta,
care se intersectează între ele şi
cu traiectoria mişcării vibratorii,rezultând o reţea de rizuri orien-
155
Fig.5.71
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 23/56
tate multidirecţional, determinând
astfel o rugozitate minimă.
Viteza de desfăşurare a
procesului este neuniformă, ea
fiind mare la începutul prelucrării,
când suprafaţa de contact sculă-piesă este mică şi presiunea de
contact este mare, tinzând asimptotic în timp spre zero.
De aceea, controlul procesului se realizează prin timpul de prelucrare, care este
uzual de ordinul minutelor.
Maşinile de suprefinisat pot fi împărţite în două grupe: (după poziţia axei piesei):
orizontale şi verticale, primele fiind mai răspândite.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de superfinisat
orizontale este redat în figura 5.72, în
care s-au notat:
1 –batiu;
2-păpuşă fixă portpiesă;
3-cap vibrator;
4-cărucior;
5,6-ghidaje;7-montanţi;
8-păpuşă mobilă.
Mişcările de lucru sunt notate ca
în figura 5.71, având în plus mişcarea
de poziţionare a păpuşii mobile w P .
5.8.2. Honuirea şi maşini de honuit.
Honuirea este procedeul de netezire a alezajelor cilindrice, realizat cu o sculă
denumită cap de honuit , sau hon.
Partea activă a unui hon o constituie mai multe bare abrazive care pot fi apăsate
elastic înspre suprafaţa de prelucrat, sau pot fi conduse forţat. Honurile cu conducere for-
ţată a barelor realizează nu numai îmbunătăţirea
calităţii suprafeţei până la R a=0,4…0,025 [µm], ci şi
corectarea unor erori de formă ale suprafeţei
prelucrate.
Principiul prelucrării şi construcţia unui honsimplu cu conducerea forţată a barelor este
156
Fi
g.5.72
Fig.5.73
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 24/56
prezentat în figura 5.73, în care s-au notat: 1-corpul
honului; 2-bare abrazive; 3-pene înclinate; 4-con de
acţionare; 5-piesa de prelucrat.
Barele abrazive 2, în număr de 3…12, sunt
introduse cu joc în canalele radiale din corpulhonului şi sunt apăsate radial de penele 3 acţionate
de conul 4. Poziţia radială a barelor şi presiunea de
contact sunt controlate prin deplasarea axială a co-
nului, mişcarea w a, care determină deplasarea radială
a barelor w r .
Honul este fixat în arborele principal al maşinii de
honuit printr-o articulaţie cardanică, ce permite
autoorientarea şi centrarea automată în zona deprelucrare.
În vederea prelucrării, capul de honuit execută
o mişcare complexă obţinută prin combinarea unei
mişcări de avans longitudinal w l (5…20 [m/min]), cu o
mişcare de avans circular w c (20…75 [m/min]),
raportul celor două viteze fiind w c / w l = 3…5, iar
frecvenţele lor stabilite astfel încât să nu fie un
multiplu întreg. Traiectoriile descrise de granuleleabrazive sunt elice cilindrice orientate stânga-dreapta,
care se intersectează multidirecţional.
Presiunea de contact între barele abrazive şi
suprafaţa prelucrată se încadrează în limitele (35…
140 [N/cm2]); ca lichid de lucru, la prelucrarea
oţelurilor se utilizează un amestec de petrol (90%) cu
ulei (10%), iar la prelucrarea fontelor numai petrol.
În funcţie de operaţia anterioară şi de mărimea adaosului de prelucrare (între
0,25…0,01 [mm]), prelucrarea de netezire prin honuire se poate realiza într-o singură fază
sau în două, sau chiar trei faze succesive, utilizând honuri cu granulaţie diferită.
Maşinile de honuit pot fi (în funcţie de poziţia arborelui principal): orizontale,
verticale sau înclinate. Cele mai răspândite sunt maşinile verticale, a căror principiu
constructiv este prezentat în figura 5.74. Ele se compun din următoarele elemente: 1-placă
de bază; 2 masă; 3-cap de honuit; 4-cap de acţionare a barelor; 5-arbore principal; 6-
montant; 7-cap de antrenare.
Mişcările de lucru sunt cele prezentate în figura 5.74, având în plus mişcarea de
poziţionare a mesei w p.
157
Fig.5.74
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 25/56
Caracteristicile principale ale maşinilor de honuit sunt: diametrul maxim
de prelucrare şi lungimea maximă a cursei longitudinale.
5.8.3. Lepuirea şi maşini de lepuit.
Lepuirea este un procedeu de netezire foarte fină, realizată cu ajutorul unor scule
specifice, mediul activ fiind o pastă sau un lichid conţinând pulberi sau micropulberi
abrazive. Adaosul de prelucrare la lepuire este foarte mic (5…20 [µm]), calitatea
suprafeţelor lepuite ajungând la R a = 0,012 [µm].
Construcţia sculei este specifică suprafeţei de prelucrat. Astfel, la prelucrarea su-
prafeţelor interioare se utilizează dornuri rigide
sau extensibile, iar la cele exterioare discuri de
lepuit, confenţionate din anumite materiale
(metalice sau nemetalice), care execută mişcări
specifice. Viteza de lucru poate să ajungă la 100[m/min], iar presiunea de contact dintre sculă şi
piesă se situează între (7…35 [N/cm2]).
Maşinile de lepuit au o construcţie simplă,
subansamblul cel mai important fiind dispozitivul
de lepuit, care are o formă specifică tipului de
suprafaţă prelucrată.
În figura 5.75 este prezentat un dispozitiv
de lepuit suprafeţe plane. El se compune dinurmătoarele elemente: 1-piese de prelucrat; 2-
disc de lepuit superior; 3-colivie; 4-disc de lepuit
inferior; 5-arbore de antrenare a coliviei.
În vederea prelucrării, discurile 2 şi 4 se
ung cu un strat de pastă abrazivă, iar piesele se
aşează cu joc mare în locaşele lor din colivie. Se
coboară discul 2 (rabatabil) şi se pornesc mişcări-
le de lucru:- n1 şi n2 – mişcările de rotaţie ale celor două discuri, având sens contrar;
- n3 – mişcarea de antrenare a coliviei.
Datorită excentricităţii e a arborelui 5, colivia 3 capătă deplasări radiale care
combinate cu rotaţia discurilor 2 şi 4, determină apariţia unor traiectorii ale particolelor
abrazive de tipul cicloidelor, care se intersectează multidirecţional.
Rodarea este un procedeu de netezire fină asemănător lepuirii, deosebirea
constând în faptul că prelucrarea se realizează utilizând ca sculă piesa conjugată.
Lustruirea este operaţia de netezire fină realizată în scop decorativ. Este
asemănătoare lepuirii cu deosebirea că pasta abrazivă se aplică pe un disc moale,
158
Fig.5.75
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 26/56
confecţionat din pâslă, piele, etc. Operaţia se poate realiza manual sau mecanic cu
ajutorul polizoarelor, utilizând discuri în pâslă.
5.9. Maşini pentru prelucrarea danturii.
Dantura roţilor dinţate poate fi prelucrată într-o singură operaţie, de tăiere a dinţilor
din plin (cazul roţilor dinţate de precizie redusă), sau din două sau chiar trei operaţii (cazul
roţilor dinţate de precizie ridicată), când după operaţia de tăiere a dinţilor se recurge şi la
operaţii de finisare sau de superfinisare.
Se cunosc diferite procedee de tăiere a danturilor, de finisare şi de superfinisare,
pentru fiecare procedeu existând câte o maşină tip, specializată în operaţia respectivă.
După modul de generare a profilului dinţilor (curba generatoare G) procedeele de
danturare pot fi împărţite în două grupe, având la bază metode de lucru principial diferite:- metoda copierii , la care profilul dinţilor se obţine prin copierea profilului sculei sau
al unui şablon;
- metoda rulării , la care profilul dinţilor se obţine pe cale cinematică, ca
înfăşurătoare a poziţiilor succesive ale profilului dinţilor sculei, ca urmare a angrenării
sculei cu roata de prelucrat, respectând legile angrenării.
Deoarece danturile roţilor dinţate cilindrice diferă ca geometrie de cea a roţilor
conice, există maşini specializate diferite pentru prelucrarea celor două tipuri de danturi.
5.9.1. Maşini pentru prelucrarea roţilor dinţate cilindrice.
5.9.1.1. Prelucrarea roţilor dinţate cilindrice prin copiere cu scule profilate.
Această metodă se poate realiza prin procedeul frezării (mai răspândit), sau prin
mortezare.
Procedeul frezării se utilizează la prelucrarea roţilor dinţate de precizie redusă, care
nu lucrează la turaţii şi puteri mari, sau ca operaţie de degroşare a danturii roţilor, care
ulterior sunt finisate pe maşini de danturat prin rulare.
Pentru prelucrarea danturilor cu module mici se utilizează, ca scule, frezele disc
modul, la module mari – frezele deget modul, iar la operaţiile de degroşare – freze disc
sau deget cu profil trapezoidal.
Prelucrarea se poate realiza pe maşinile universale de frezat, utilizând ca accesoriu
capul divizor universal, sau pe maşini specializate.
Principiul prelucrării danturilor prin copiere cu scule profilate este prezentat în figura
5.76,a, pentru prelucrarea cu freză disc modul şi în figura 5.76, b pentru prelucrarea cu
freză deget modul. Ambele scule au într-o secţiune axială profilul golului dintre dinţi şi se
reglează astfel încât să ocupe o poziţie simetrică faţă de direcţia radială a roţii de prelu-crat.
159
Fi
g.5.76
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 27/56
Sculele, iniţial deplasate axial
faţă de piesă, se reglează la adânci-
mea de tăiere a profilului dorită
(mişcarea de poziţionare radială w pr )
şi execută mişcarea principală de
aşchiere nS. Piesa execută mişcareade avans longitudinal w l într-un sens,
în vederea prelucrării golului pe toată
lăţimea ei, după care vine rapid în
poziţia iniţială şi execută mişcarea de
divizare w d , de rotaţie cu unghiul dintre
doi dinţi, în vederea prelucrării
golului următor, ş.a.m.d. până la prelucrarea tuturor dinţilor. Prelucrarea se poate realiza
din una sau mai multe treceri, până la obţinerea înălţimii necesare a dintelui. Atunci când prelucrarea se execută pe maşinile de frezat universale, mişcarea de
avans w l este realizată de sania longitudinală a maşinii, iar mişcarea de poziţionare w pr –
de consola acesteia (mişcarea w v , fig.5.36).
Deoarece profilul frezei disc modul corespunde cu profilul golului în secţiune
normală, la prelucrarea roţilor dinţate cu dinţi drepţi între axa sculei şi a piesei se reglează
unghiul ϕ =90° (fig.5.77,a); la prelucrarea
roţilor cu dinţi înclinaţi cu unghiul βp
(fig.5.77,b), unghiul dintre axe arevaloarea ϕ = 90° ± βp (± în funcţie de
sensul elicei directoare a dinţilor).
Unghiul ϕ se reglează prin rotirea saniei
longitudinale în mişcarea w r . Mişcarea de
divizare w d şi generarea elicei directoare
a dinţilor se realizează cu ajutorul capului
divizor universal montat pe masa maşinii.
Profilul golului dintre dinţi la o roată dinţată depinde de modul şi de numărul de dinţi,astfel încât pentru fiecare roată ar fi necesară o sculă cu profilul respectiv. În scopul
raţionalizării fabricaţiei şi exploatării acestor scule, ele se execută cu un profil unic pentru
un inerval de numere de dinţi ,astfel încât pentru fiecare modul există un set de 8 freze. La
realizarea unei prelucrări se alege freza corespunzătoare intervalului în care se
încadrează numărul de dinţi al piesei de prelucrat.
Datorită diferenţelor dintre profilele teoretice ale piesei şi sculei, dificultăţilor de
realizare cu o precizie ridicată a profilului sculei şi reglajelor multiple necesare în vederea
prelucrării, aplicarea metodei pe maşinile de frezat universale conduce la precizii de
prelucrare şi productivităţi reduse, astfel încât acest procedeu se utilizează la realizarea
pieselor nepretenţioase, la o producţie de unicate sau serie mică.
160
Fig.5.77
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 28/56
Performanţe superioare se obţin la aplicarea metodei pe maşinile specializate
de frezat cu freză deget , destinate producţiei de serie. În acest caz se utilizează o sculă
proiectată special pentru piesa respectivă, iar mişcările de lucru sunt realizate prin
cinematica maşinii în ciclu semiautomat, astfel încât atât precizia de prelucrare cât şi
productivitatea sunt mult mai mari.
Principiul constructiv
şi funcţional al unei ma-
şini de frezat cu freză
de-get este prezentat în
fi-gura 5.78, în care s-au
notat:1-batiu;2-păpuşă fi-
xă; 3,7-lunete de
susţine-re; 4-sanie
longitudinală; 5-cap defrezat; 6-arbore principal
portsculă; 8-păpuşă
mobilă.
Mişcările executate au aceeaşi semnificaţie ca în figura 5.76, având în plus
mişcarea de avans circular w c , care combinată cu w l generează cinematic elicea directoare
a dinţilor.
Aceste maşini se folosesc la prelucrarea roţilor dinţate de dimensiuni mari,
permiţând prelucrarea danturilor drepte, înclinate, în V şi în W.
5.9.1.2. Maşini de danturat roţi cilindrice prin rulare.
Aceste maşini permit realizarea curbei generatoare (profilul dintelui) pe cale
cinematică, prin combinarea unor mişcări simple, de rotaţie şi translaţie, în cadrul
procesului de rulare.
5.9.1.2.1. Principiul rulării.
Rularea este rostogolirea fără alunecare a unei curbe convexe pe o altă curbă, cu
păstrarea permanentă a unui punct de tangenţă.
Profilul generator cel mai răspândit la roţile dinţate cilindrice este evolventa
circulară, o curbă plană generată ca traiectorie a unui punct situat pe o dreaptă care
rulează pe un cerc (fig.5.79). Practic, pe maşinile-unelte, există două posibilităţi de
realizare a rulării: cu dreaptă mobilă şi cu dreaptă fixă.
161
Fig.5.78
Fig.5.79
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 29/56
Rularea cu dreaptă mobilă (fig.5.79,a) se obţine deplasând dreapta ∆ după direcţia
sa cu viteza de rulare w R şi imprimând cercului C b o mişcare de rotaţie în jurul punctului fix
O, cu viteza unghiulară ω, astfel încât să fie îndeplinită condiţia de rulare, adică viteza
ambelor curbe în punctul K de tangenţă să aibă aceeaşi valoare:
bR R w ⋅= ω . (5.37)
Dacă la un moment dat punctul M a generat evolventa E V cu baza în A, prin rulare
el ajunge în M’ , iar A în A’ , evolventa E V , deplasându-se în E’ V . Condiţia de rulare permite
scrierea egalităţilor:∩
= KAKM ;∩
= '' KAKM ;∩
= '' AAMM . Dreapta ∆ este în permanenţă
normală la evolventă, iar tangenta T se deplasează paralel cu ea însăşi din T în T’ .
Rularea cu dreaptă fixă (fig.5.79, b) presupune realizarea ambelor mişcări, atât a
rotaţiei ω cât şi a translaţiei w R de către cercul C b, al cărui centru O se deplasează pe o
direcţie paralelă cu ∆, datorită cuplei de translaţie formată din sania S şi ghidajul G.Evolventa generată trece permanent prin punctul fix M , tangenta T fiind de asemenea fixă.
În ambele cazuri de rulare, dacă în locul tangentei T vom avea muchiile dinţilor unei
scule aşchietoare, care se deplasează perpendicular pe dreapta ∆, acestea vor prelucra
pe piesă (având centrul în O) flancul unui dinte profilat după o evolventă obţinută ca
înfăşurătoare a poziţiilor succesive ale muchiei T . Prin inversarea sensului de rulare, în
mod similar poate fi obţinut şi celălalt flanc al dintelui.
La schemele din figura 5.79, cercul pe care
se realizează rularea, C b, este denumit cerc debază. Rularea pe cercul de bază prezintă
dezavantajul că este utilizat, teoretic, un singur
punct de pe muchia aşchietoare a sculei (practic,
o zonă redusă în jurul punctului M ), ceea ce
determină uzarea rapidă a acesteia. Pentru
exploatarea integrală a sculei, în practică rularea
se realizează pe un cerc de rază mai mare, R r ,
numit cerc de rostogolire (C r ), muchia aşchietoarea sculei S având o poziţie înclinată faţă de
tangenta T, cu un unghi α (fig.5.80) denumit unghi
162
Fig.5.80
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 30/56
de
angrenare.
Elementul fictiv, având profilul trapezoidal cu flancurile înclinate cu unghiul α, care
generează evolventa prin rularea dreptei de rostogolire ∆r pe cercul de rostogolire C r ,
poartă denumirea de cremalieră de generare, iar scula cu acelaşi profil se numeşte cuţit
pieptene (sau cuţit cremalieră).
Cremaliera de generare este de fapt o roată dinţată degenerată, având R r = ∞
(cercul său de rostogolire degenerează în dreapta ∆r ). Rularea se poate produce la fel de
bine cu o roată dinţată cu rază finită, profilul dintelui devenind în acest caz evolventic, iar
rularea realizându-se prin rostogolirea fără alunecare a celor două cercuri de rostogolire;
evolventele dinţilor celor două roţi sunt curbe reciproc înfăşurătoare, iar scula având un
astfel de profil se numeşte cuţit roată.
Metoda prelucrării danturii prin rulare este superioară metodei copierii, asigurând
atât o precizie de generare cât şi o productivitate mai mare, iar sculele pot prelucra roţi
dinţate cu orice număr de dinţi, singura restricţie fiind modulul, care trebuie să fie acelaşi.
Procedeele de prelucrare a roţilor dinţate cilindrice prin rulare sunt următoarele:
- prin frezare cu freză melc;
- prin mortezare cu cuţit roată;
- prin mortezare cu cuţit cremalieră.
5.9.1.2.2. Maşini de danturat prin frezare cu freză melc.
Freza melc are forma unui melc (o roată dinţată cu dinţi înclinaţi şi număr foarte mic
de dinţi) la care s-au practicat un număr de canale perpendiculare pe elicea melcului, în
scopul creării feţei de degajare a dinţilor, obţinându-se astfel o sculă aşchietoare profilată.
Faţa de aşezare a dinţilor se detalonează; scula este fabricată din oţel rapid. Profilul
dinţilor pe faţa de degajare corespunde cremalierei de generare, care în procesul
prelucrării va rula cu semifabricatul.
Principiul cinematic al prelucrării cu freză melc rezultă din figura 5.81, în care este
prezentată structura lanţului cinematic de rulare. Scula S primeşte mişcarea de rotaţie nS care asigură realizarea vitezei principale de
aşchiere şi constituie totodată una din mişcări-
le componente ale rulării. Prin rotirea frezei
profilul cremalierei de generare se deplasează
tangenţial faţă de piesă cu viteza de rulare
SE R n pw ⋅= , pE fiind pasul elicei melcului. Pie-
sa P se roteşte cu turaţia nP care trebuie să
asigure pe cercul de rostogolire o viteză tan-genţială egală cu w R (condiţia de rulare), astfel
încât se poate scrie:
163
Fig.5.81
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 31/56
P P P P r SE R nz pnR n pw ⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅= π 2 , (5.38)
în care pP este pasul piesei, iar z P – numărul de dinţi al acesteia.
Deoarece pentru o freză melc cu z S dinţi (începuturi) SP E z p p ⋅= ( pP fiind acelaşi
pentru două roţi în angrenare), înlocuind în relaţia (5.38) se obţine condiţia de rulare:
P
S
S
P P P SS
z
z
n
nsaunz nz =⋅=⋅ , . (5.39)
Lanţul cinematic de rulare asigură legătura cinematică între mişcările nS şi n p,
pentru îndeplinirea cerinţelor relaţiei (5.39), reglarea lui realizându-se prin roţile de schimb
de rulare RSR . Scriind ecuaţia sa de transfer:
P C R RSC S ni i i n =⋅⋅⋅ 21 , (5.40)
şi ţinând cont de relaţia (5.39), se obţine formula de reglare a lanţului de rulare:
P
SR R RS
z z C i ⋅= , (5.41)
în care C R este constanta lanţului de rulare, specifică modelului de maşină pe care se face
prelucrarea.
Pentru prelucrarea unei roţi dinţate, pe lângă mişcarea principală nS şi cea de rulare
nP , mai sunt necesare una sau mai multe mişcări de avans, executate în funcţie de tipul
roţii dinţate şi metoda de lucru.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinii de frezat cu freză melc este prezentat
în figura 5.82, în care s-au notat: 1 - batiu; 2 - montant; 3 - sanie axială; 4 - suport rotativ; 5- sanie tangenţială; 6-traversă de rigidizare; 7 - păpuşă mobilă; 8 - dorn portpiesă; 9 -
Cinematica maşinii permite realizarea următoarelor mişcări:
- nS –mişcarea principală de aşchiere şi componentă a rulării, executată de scula S;
- nP – mişcarea de rotaţie a piesei P în vederea rulării acesteia cu scula S;
- nPs – mişcarea suplimentară de rotaţie a piesei;
164
Fig.5.82
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 32/56
- w a – mişcarea de avans axial, executată de sania axială 3;
- w t – mişcarea de avans tangenţial, executată de sania tangenţială 5;
- w r – mişcarea de avans radial, executată de sania radială 11;- w pr – mişcarea de poziţionare, de înclinare a axei sculei, realizată de suportul
rotativ 4;
- w p – mişcarea de poziţionare a păpuşii mobile 7.
Mişcarea de poziţionare w pr este necesară pentru reglarea unghiul ϕ (fig.5.83, a, b)
dintre axa sculei şi axa piesei.Deoarece elicea frezei melc este înclinată cu unghiul βS,
scula trebuie poziţionată astfel
încât direcţia tangentei la elice în
punctul de contact cu piesa săcorespundă cu direcţia dintelui
piesei. La prelucrarea roţilor din-
ţate cu dinţi drepţi (fig.5.83,a),
unghiul ϕ se calculează cu rela-
ţia Sβ ϕ ±= o90 ,iar la prelucrarea
roţilor cu dinţi înclinaţi(fig.5.83,b),
cu formula: SP
β β ϕ ±±= o90.Pentru prelucrarea unei roţi
dinţate, pe lângă mişcarea prin-
cipală nS şi cea de rulare nP , mai
sunt necesare una sau mai multe
mişcări de avans, executate în
funcţie de tipul roţii dinţate şi metoda de lucru.
Mişcarea de avans axial w a este executată de sculă la prelucrarea roţilor cilindrice,
pentru tăierea dinţilor la aceeaşi adâncime pe toată lăţimea roţii (fig.5.83, a).
Mişcarea de avans tangenţial w t este executată de sculă la prelucrarea roţilor
cilindrice prin metoda de lucru cu avans diagonal (combinarea avansurilor w a şi w t în vede-
rea utilizării sculei pe toată lungimea ei) şi la prelucrarea roţilor melcate prin metoda cu
avans tangenţial (fig.5.83, d).
Mişcarea de avans radial w r este executată de piesă în vederea reglării adâncimii
de tăiere a dinţilor, sau la prelucrarea roţilor melcate prin metoda cu avans radial
(fig.5.83,c).
Mişcarea suplimentară nPs , executată de piesă, este necesară la prelucrarea roţilor cu dinţi înclinaţi, elicea directoare a dinţilor fiind realizată pe cale cinematică prin
165
Fig.5.83
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 33/56
combinarea mişcărilor w a şi nPs (fig.5.83,b). Ea este executată, de asemenea şi la
prelu-crarea roţilor cilindrice (cu dinţi drepţi sau înclinaţi) prin metoda de lucru cu avans
diago-nal, precum şi la prelucrarea roţilor melcate prin metoda cu avans tangenţial
(fig.5.83,d).
Posibilităţile de prelucrare ale maşinilor de danturat cu freză melc, au rezultat dincele prezentate mai sus, fiind următoarele:
- roţi dinţate cilindrice cu dinţi drepţi sau înclinaţi, prin metoda de lucru cu avans
axial sau diagonal (fig.5.83, a, b);
- arbori canelaţi, prin aceleaşi metode ca la roţile cilindrice,
- roţi cilindro-conice, prin combinarea avansului axial w a cu cel radial w r ;
- roţi melcate, prin metoda cu avans radial (fig.5.83, c) sau cu avans tangenţial
(fig.5.83, d);
- melci cilindrici, prin metoda cu avans tangenţial şi melci globoidali, prin metoda cuavans radial, în ambele cazuri scula fiind un cuţit roată montat în locul piesei, iar
semifabricatul în locul frezei.
Procedeul de prelucrare a danturilor cu freze melc prezintă următoarele avantaje:
- posibilităţi largi de prelucrare;
- productivitate ridicată, datorită aşchierii şi divizării continue în cadrul rulării; prin
utilizarea la operaţiile de degroşare a frezelor melc cu două începuturi, productivitatea se
dublează;
- posibilitatea utilizării aceleiaşi scule la prelucrarea unor piese diferite, singuracondiţie fiind respectarea modulului; excepţie face prelucrarea roţilor melcate, la care freza
melc trebuie să aibă parametrii caracteristici determinaţi în funcţie de melcul cu care va
angrena roata melcată.
Ca dezavantaje, pot fi considerate următoarele:
- imposibilitatea prelucrării roţilor mici la blocurile baladoare cu roţi apropiate;
- precizia de tăiere a profilului este mai redusă decât la alte procedee, fiind
determinată numai de caracteristicile frezei melc şi neputând fi influenţată prin reglarea
maşinii; pentru creşterea preciziei, la finisare se recomandă utilizarea frezelor melc cu un
singur început şi având un număr mare de dinţi aşchietori.
Caracteristicile de mai sus, fac ca aceste maşini să fie cele mai răspândite maşini
de danturat.
5.9.1.2.3. Maşini de danturat cu cuţit roată.
Prelucrarea danturilor cu cuţit roată se realizează cel mai frecvent prin mortezare,
dar şi prin rabotare, pe maşini specializate.
166
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 34/56
Cuţitul roată are forma unei roţi dinţate, confecţionată din oţel rapid, având
practicate unghiurile de degajare γ şi de aşezare α (fig.5.85, a).
Profilul dinţilor este evolventic, sau o altă curbă conjugată celei necesare de realizat
pe piesă.
Prelucrarea danturii cu cuţit roată se
bazează pe principiul generării evolventei cu
dreaptă mobilă, structura lanţului de rulare fiind
prezentată în figura 5.84. Condiţia de rulare în
acest caz are forma:
P
S
S
P P P P SSP R
z
z
n
nnz pnz pw =⇒⋅⋅=⋅⋅= . (5.42)
Scriind ecuaţia de transfer a lanţului
cinematic de rulare:
P C R RSC S ni i i n =⋅⋅⋅ 21 , (5.43)
şi ţinând cont de relaţia (5.42), se obţine formula de reglare:
P
S
R R RSz
z c i ⋅= , (5.44)
având aceeaşi formă ca la prelucrarea cu freză melc.
Principiul prelucrării danturilor prin mortezare cu cuţit roată este prezentat în figu-
ra 5.85.
Scula execută mişcarea principală v , o mişcare rectilinie alternativă, având o cursăde lucru (la coborâre) şi una pasivă (la ridicare).
Pentru evitarea frecărilor dintre feţele de aşezare ale dinţilor sculei şi suprafaţa
prelucrată a piesei, scula execută şi o mişcare de poziţionare repetată w p, sincronizată cu
mişcarea v , de apropiere de piesă la începutul cursei de lucru şi de îndepărtare pe cursa
de întoarcere.
Simultan cu mişcarea principală v , scula se roteşte cu turaţia nS, iar piesa cu turaţia
nP , ambele mişcări fiind continue şi reprezentând mişcarea de rulare.
Pentru reglarea adâncimii de tăiere a
golului, piesa execută mişcarea de avansradial w r ,conform schemei din figura 5.85,b.
Pe parcursul fazei de degroşare,
corespunzător unghiului βd de rotaţie a
piesei, din A în B , aceasta avansează
radial pe adâncimea t d .
În punctul B mişcarea de avans
radial se opreşte, dar rularea continuă încă
o rotaţie completă, pentru tăierea tuturor dinţilor la adâncimea t d .
167
Fig.584
Fig.5.85
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 35/56
Când scula ajunge din nou în punctul
B, se porneşte mişcarea w r , pe arcul∩
BC ,
corespunzător unghiului βf , realizându-se
pătrunderea pe adâncimea de finisare t f ,
după care prelucrarea continuă pentru încăo rotaţie completă a piesei, realizându-se
faza de finisare.
Unghiul total β de rotaţie al piesei în
vederea prelucrării danturii în cele două
treceri este:o3602 ⋅++= f d β β β . (5.45)
La prelucrarea roţilor cu dantură înclinată se utilizează un cuţit roată cu dinţi încli-naţi cu unghiul βp corespunzător piesei (fig.5.86).
În timpul cursei mişcării principale v , scula execută şi o
mişcare de rotaţie w E , astfel încât ea descrie o mişcare elicoidală
de dute-vino având unghiul de înclinare βp.
Această mişcare se obţine cu ajutorul a două semicame
elicoidale K 1 şi K 2 cuplate între ele, schimbabile, având unghiul
de înclinare al piesei de prelucrat.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de mortezat dantura cu cuţit roatăeste prezentat în figura 5.87, în
care s-au notat: 1-batiu; 2-sanie
radială; 3-masă rotativă; 4-arbore
principal portsculă; 5-capul de
mortezat.
Mişcările reprezentate au
aceeaşi notaţie şi semnificaţie ca
cele din figura 5.85.
Un accesoriu important al
acestor maşini este dispozitivul
168
Fig.5.86
Fig.5.87
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 36/56
pentru prelucrarea cremalierelor,
care se montează pe sania 2 şi
preia mişcarea nP transformând-o
într-o mişcare de avans tangenţial.
Caracteristica principală a a-
cestor maşini este diametrul maximal piesei de prelucrat.
Avantajele procedeului de danturare cu cuţit roată sunt următoarele:
- este singurul procedeu care permite prelucrarea danturilor interioare, drepte sau
înclinate, prin rulare;
- permite prelucrarea danturilor exterioare şi interioare înfundate;
- se pot prelucra cremaliere de precizie;
- pe lângă prelucrarea danturilor, se pot prelucra profile exterioare sau interioare
prin rulare, utilizând scule cu profil conjugat (de exemplu: came, găuri poligonale, etc.);- calitatea suprafeţei şi precizia de generare a evolventei sunt superioare celor
realizate la frezarea cu freza melc, deoarece numărul de curse ale mişcării principale
pentru tăierea unui flanc (deci numărul profilelor de înfăşurare ale evolventei) poate fi
foarte mare şi determinat prin reglarea maşinii.
Maşinile de rabotat dantură în V constituie o grupă aparte de maşini de danturat,dar
care utilizează acelaşi tip de sculă – cuţitul roată,
lucrează pe acelaşi principiu de generare al
evolventei (prin rulare) ca şi maşinile de mortezat,diferenţele constând în faptul că mişcarea
principală se execută pe o direcţie orizontală şi
lucrează simultan cu două cuţite roată. Principiul
de lucru al acestor maşini este prezentat în figura
5.88, mişcările având aceeaşi notaţie şi
semnificaţie ca la maşinile de mortezat.
Deoarece lucrează alternativ cu două cuţite, este utilizată fiecare cursă a mişcării
principale v , astfel încât aceste maşini asigură o productivitate dublă faţă de maşinile de
mortezat. Se utilizează la prelucrarea roţilor dinţate cilindrice de dimensiuni mari, cu dinţi
în V sau drepţi.
5.9.1.2.4. Maşini de danturat cu cuţit cremalieră.
Maşinile de danturat cu cuţit cremalieră sunt destinate prelucrării roţilor dinţate
cilindrice exterioare, cu dinţi drepţi, înclinaţi sau în V, prin procedeul mortezării, utilizând o
sculă din oţel rapid având forma unei cremaliere la care s-au practicat unghiurile de
aşchiere γ şi α.Forma simplă a sculei, având dinţii cu profil trapezoidal, permite realizarea
acesteia la o precizie ridicată şi, prin urmare, prelucrarea unor danturi precise.
169
Fig.5.88
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 37/56
Pe acest principiu, se construiesc maşini cu generarea evolventei atât prin
metoda cu dreaptă fixă (mai răspândite) cât şi cu dreaptă mobilă.
Principiul danturării cu cuţit cremalieră cu dreaptă fixă este prezentat în figura 5.89.
Scula S este fixată pe sania
3 care execută mişcarea princi-
pală de aşchiere v , orientatădupă direcţia dintelui, profilul din-
ţilor în deplasarea lor generând o
cremalieră fictivă fixă cu care va
angrena semifabricatul.Reglarea
unghiului direcţiei dintelui se
realizează prin rotirea capului de
mortezat 2, în mişcarea de pozi-
ţionare w p , faţă de montantul 1.Piesa P se prinde pe o ma-
să rotativă amplasată pe sania
tangenţială 4, dispusă pe sania radială 5. Dacă cuplajul K este pe poziţia 1, ea execută
simultan mişcările de rulare nP şi w t , condiţia de rulare fiind următoarea:
s
P P
P
SssP P P P d t
p
pz
n
nn pnz pnDw ⋅=⇒⋅=⋅⋅=⋅⋅= ,π . (5.46)
Scriind ecuaţia lanţului cinematic de rulare:
'1 sDRSR RSC C P ni i i i n =⋅⋅⋅⋅ , (5.47)
şi ţinând cont de relaţia (5.46), se obţine formula de reglare:
S
P
P DRSR R RS p
pz i C i ⋅⋅⋅= , (5.48)
în care i RS D este raportul roţilor de schimb de divizare-poziţionare a sculei, care se
calculează aşa cum se arată în continuare.
De remarcat că la acest procedeu avem de a face cu o dublă mişcare de divizare:
una continuă, realizată în cadrul procesului de rulare, şi una discontinuă, de repoziţionare
a roţii faţă de sculă, datorită faptului că din motive constructive, de rezistenţă şi de gabarit,z S < z P . Aşadar, după prelucrarea pe piesă a unui număr de dinţi z P1 < z S, se opreşte
mişcarea de rulare şi se readuce piesa în poziţia iniţială, utilizând mişcarea w t , prin
deplasarea ei pe o lungime:
1P P D z pL ⋅= . (5.49)
Această deplasare se obţine prin lanţul cinematic de divizare-poziţionare, având structura:
MD ( αD ) – K( 2 ) – RSD – Ş ( αŞ ). (5.50)
Mecanismul de divizare generează un unghi de divizare αD = ct., care este transmis şi
transformat de roţile de schimb RSD în unghiul de rotaţie αŞ al şurubului Ş, necesar realizării deplasării pe lungimea LD. Deoarece:
170
Fig.5.89
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 38/56
o360s
SD pLα
⋅= ,
(5.51)
scriind ecuaţia lanţului cinematic:
sDRSC D i i α α =⋅⋅ 1 , (5.52)
şi ţinând cont de relaţiile (5.49) şi (5.51), se obţine formula de reglare:
1 p
s
P
DDRS z p
pC i ⋅⋅= , (5.53)
în care:DC
Di
C α
o3601
1
⋅= , (5.54)
reprezintă constanta lanţului cinematic de divizare-poziţionare.
Mişcarea de poziţionare radială w pr serveşte la reglarea adâncimii de tăiere a
dinţilor.Principiul constructiv şi funcţional al
maşinilor de danturat cu cuţit cremalieră
este prezentat în figura 5.90, în care sunt
evidenţiate următoarele elemente: 1 - batiu;
2-sanie radială;3-sanie tangenţială; 4- masă
rotativă; 5-suport portcuţit;6-sanie portcuţit;
7-cap de mortezat; 8-montant. Mişcările e-
xecutate de maşină au aceeaşi notaţie şisemnificaţie ca în figura 5.89.
Pe aceste maşini se pot prelucra roţi ci-
lindrice cu dantură exterioară, cu dinţi
drepţi, înclinaţi sau în V cu canal de separa-
re, schemele de lucru fiind prezentate în
figura 5.91
La prelucrarea roţilor cu dinţi drepţi (fig.5.91, a) se utilizează o sculă cu dinţi drepţi,
iar capul de mortezat se reglează la zero (verticală) privind mişcarea w P .
Prelucrarea danturilor înclinate se poate realiza în două moduri:
- utilizând o sculă cu dinţi înclinaţi, aşezată paralel cu suprafaţa frontală a piesei
(fig.5.91, b);
- folosind o sculă obişnuită, cu dinţi drepţi, aşezată înclinat cu unghiul de înclinare a
dinţilor piesei, βP (fig.5.91, c).
171
Fig.5.90
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 39/56
Fig.5.91
În ambele cazuri, capul de mortezat se înclină cu unghiul βP. Metoda din figura
5.91, b, necesită o sculă mai dificil de realizat, dar permite prelucrarea roţilor mici ale
blocurilor baladoare şi a danturilor în V.
Comparativ cu maşinile de mortezat cu cuţit roată, maşinile de mortezat cu cuţit
cremalieră asigură o precizie de prelucrare superioară, mai ales privind elicea directoare a
dinţilor, care este generată prin imprimare prin rulare şi nu pe cale cinematică.
5.9.1.3. Maşini pentru finisarea danturilor cilindrice.
Prelucrările de danturare se realizează din una până la trei treceri: de degroşare, de
semifinisare şi de finisare, în funcţie de precizia urmărită, care este totuşi limitată pentru
fiecare procedeu de prelucrare în parte. Prelucrările de finisare ale danturilor se aplică ca
operaţii ulterioare danturării, în scopul corectării erorilor de formă a evolventei, de simetrie
a dintelui, de divizare, de înclinaţie, etc. precum şi pentru îmbunătăţirea calităţii suprafeţei.
Finisarea danturilor se poate realiza prin operaţii de rectificare, şeveruire, rodare,
etc.cea mai utilizată fiind rectificarea, deoarece permite eliminarea unor erori mari, la piese
tratate termic şi asigură o precizie ridicată de prelucrare. Fiind o operaţie scumpă, seaplică numai la roţile dinţate care necesită o precizie deosebită (de ordinul micronilor),
cum sunt cele care lucrează la turaţii şi puteri mari, în transmisiile cinematice de precizie,
la roţile etalon, etc.
După modul de obţinere a evolventei, prelucrările de finisare, ca şi cele de
danturare, pot fi împărţite în două grupe:
- prin copiere, utilizând scule profilate;
- prin rulare.
5.9.1.3.1. Maşini de rectificat dantura prin copiere cu sculă profilată.
172
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 40/56
Principiul procedeului de rectificare a danturii cu piatră profilată este prezentat
în figura 5.92. Mişcările de lucru sunt următoarele:
- n – mişcarea principală de aşchiere,executată de sculă;
- w r – mişcarea de avans radial, executată de sculă sau
piesă, în vederea reglării adâncimii de aşchiere şi obţinerii
grosimii dintelui;- w l – mişcarea de avans longitudinal executată de sculă
sau piesă, în scopul prelucrării dintelui pe toată lungimea lui;
- w d – mişcarea de divizare a piesei, pentru prelucrarea
succesivă a dinţilor;
- w p – mişcarea de poziţionare transversală a sculei
pentru reglarea simetriei dintelui.
La prelucrarea roţilor cu dantură înclinată, simultan cu w l
piesa execută şi o mişcare de rotaţie alternativă, din combina-rea celor două mişcări rezultând o mişcare elicoidală alternati-
vă după elicea golului.
Prelucrarea unei piese se realizează în mai multe faze: de degroşare, semifinisare,
finisare, executate cu adâncimi de aşchiere diferite, după fiecare fază realizându-se
corectarea profilului, prin copiere după şablon, utilizând un mecanism tip pantograf cu
reducere la scară.
Maşinile de rectificat prin acest procedeu se deosebesc doar după elementul care
execută mişcările w r şi w l (scula sau piesa).Principiul constructiv şi funcţional al unei maşini cu sculă deplasabilă este prezentat
în figura 5.93, în care s-au
notat:1-batiu;2-păpuşă mobilă;
3 - dorn port piesă; 4 - sanie
transversală; 5-cap de rectifi-
cat; 6-sanie longitudinală.
Mişcările executate de
maşină sunt aceleaşi cu cele
prezentate în figura 5.92.
Pe acest tip de maşină
se pot prelucra numai roţi cu
dinţi drepţi. Productivitatea es-
te ridicată, deoarece aşchie-
rea are loc pe toată lungimea
profilului, dar precizia este mai
redusă decât la prelucrările
prin rulare, datorită dificultăţilor de profilare precisă a sculei şi modificării profilului datorită
173
Fig.5.92
Fig.5.93
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 41/56
uzurii. Un avantaj al metodei este şi faptul că se pot prelucra şi alte forme ale
profilului, la roţi sau axe canelate, utilizând scule profilate corespunzătoare.
5.9.1.3.2. Maşini de rectificat dantura prin rulare.
Rectificarea danturilor prin rulare se realizează prin reproducerea angrenării piesei
de prelucrat cu o cremalieră imaginară, materializată parţial sau total de discul (discurile)de rectificat.
Prin această metodă lucrează maşinile de rectificat cu disc dublu conic (procedeul
NILES), cu două discuri taler (procedeul MAAG) şi cele cu melc abraziv.
5.9.1.3.2.1. Maşini de rectificat dantura cu disc dublu conic (NILES).
Principiul procedeului este prezentat în figura 5.94. Discul de rectificat,S, având for-
ma dintelui cremalierei, execută mişcarea principală de
aşchiere n şi o mişcare de translaţie alternativă w l , orientatăpe direcţia dintelui, generând cremaliera fictivă C cu care
angrenează piesa P . De asemenea, el execută mişcarea de
avans radial w r , de reglare a adâncimii de aşchiere şi a
grosimii dintelui.
Piesa P execută mişcarea de rulare, care se obţine prin
combinarea mişcării de avans circular w c cu cea de avans
transversal w t , evolventa fiind generată prin rulare cu dreaptă
fixă. Există două variante de lucru privind mişcarea de rulare,care conduc la precizii şi productivităţi diferite, şi anume:
- rularea pe un singur flanc;
- rularea simultană pe ambele flancuri.
La rularea pe un singur flanc , scula se reglează din miş-
carea w r astfel încât grosimea sa pe cercul de rostogolire să
fie mai mică decât grosimea dintelui cremalierei, piesa execu-
tând şi o mişcare de poziţionare repetată w p, având rolul trecerii sculei de pe un flanc pe
celălalt. Astfel, la rularea spre stânga se prelucrează flancul stâng, iar apoi se trece scula
pe flancul drept şi la rularea spre dreapta se prelucrează flancul drept, după care se
execută mişcarea de divizare w d şi începe ciclul următor. Aşadar, la un cilcu de rulare se
prelucrează flancurile unui singur gol.
La rularea pe ambele flancuri , scula se reglează din mişcarea w r astfel încât
grosimea dintelui său este mai mare decât a cremalierei, la rularea într-un sens
realizându-se prelucrarea pe ambele flancuri ale golului, după care se execută mişcarea
de divizare w d , la rularea în sens invers prelucrându-se flancurile golului următor, ş.a.m.d.
La un cilcu de rulare se prelucrează două goluri, productivitatea fiind dublă faţă de prima
variantă, dar precizia de prelucrare este mai redusă.Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rectificat dantura cu disc dublu co-
174
Fig.5.94
Fig.5.95
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 42/56
nic este prezentat în
figu-ra 5.95, în care s-au
notat: 1 –batiu; 2 –păpuşă
portsculă; 3 – suport ro-
tativ; 4 –sanie portsculă;
5–păpuşă mobilă;6 –dornportpiesă;7 –montant;8 –
sanie transversală. Miş-
cările de lucru au
aceeaşi notaţie şi
semnificaţie ca cele din
figura 5.94, având în
plus mişcarea de poziţio-
nare w i ,de înclinare a ca-pului de rectificat, pentru
reglarea direcţiei mişcării w l după direcţia dintelui (la prelucrarea roţilor cu dinţi înclinaţi).
Prelucrarea se poate realiza în mai multe treceri, cilcul de lucru desfăşurându-se în
mod automat.
5.9.1.3.2.2. Maşini de rectificat dantura cu două discuri (MAAG).
Aceste maşini utilizează două discuri abrazive în formă de taler, care materiali-
zează fiecare câte un flanc al cremalierei. Ele pot fi reglate în trei moduri diferite (fig.5.96):
175
Fig.5.96
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 43/56
- ambele discuri înclinate, aşezate în acelaşi gol (fig.5.96, a), metodă folosită la
prelucrarea danturilor de modul mare;
- cu discurile înclinate, dispuse în două goluri alăturate (fig.5.96, b);
- cu discurile paralele, dispuse în goluri diferite, peste n dinţi (fig.5.96, c).
Ultimele două moduri se utilizează la prelucrarea danturilor cu module mici.
Generarea evolventei are loc prin rulare cu dreaptă fixă, pe cercul de rostogolire(fig.5.96, a şi b) sau pe cercul de bază (fig.5.96, c). În principiu, mişcările de lucru sunt
aceleaşi ca la maşinile NILES, dar la maşinile MAAG ciclul de lucru pentru prelucrarea
unui dinte presupune rulări multiple realizate simultan cu deplasarea longitudinală w l , după
care se execută mişcarea de divizare w d şi începe cilcul următor.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor MAAG este prezentat în figura 5.97,în
care s-au notat:
1 –sanie longitudi-nală;
2 –cadru suport;
3 –tambur;
4-păpuşă portpiesă;
5-capete de recti-
ficat (două);
6-sănii portsculă
(două);7-sanie radială;
8-montant;
9-batiu.
Mişcările de lucru, de reglare şi de poziţionare au aceleaşi notaţii în figurile 5.96 şi 5.97 şi
sunt următoarele:
- n – mişcarea principală de aşchiere, executată de sculele S;
- w c – mişcarea de avans circular, componentă a rulării, executată de piesa P ;
- w t – mişcarea de avans transversal, componentă a rulării, executată de piesă
(păpuşa 4);
- w l – mişcarea de avans longitudinal, executată de piesă (sania 1);
- w d – mişcarea de divizare, executată de piesă;
- w r – mişcarea de avans radial, executată de scule (sania 7);
- w p1 – mişcarea de poziţionare a sculelor şi de compensare automată a uzurii lor;
- w p2 – mişcarea de poziţionare unghiulară a sculelor.
Rularea pe maşinile MAAG se realizează cu ajutorul unui mecanism specific,
reprezentat în figura 5.98, în care s-au păstrat notaţiile elementelor corespunzătoare dinfigura 5.97. Pe arborele portpiesă, opus piesei, este montat tamburul 3 de care sunt fixate
176
Fig.5.97
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 44/56
capetele benzilor elastice B, celelalte capete fiind fixate de cadrul suport 2.
Păpuşa port-
piesă 4 primeşte mişcarea w t (compo-
nentă a rulării) care se transmite prin
mecanismul cu bară articulată şi culisele
C 2 şi C 3 la cadrul 2, imprimând acestuiasimultan mişcarea w t1. Datorită benzilor
B, tamburul 3 capătă o mişcare
determinată de rotaţia în jurul axei, care
este mişcarea de avans circular w c ,
cealaltă componentă a rulării.
Pentru a putea utiliza un tambur 3
de un anumit diametru la prelucrarea mai
multor roţi având diametre de rostogolirediferite, se reglează lungimea braţelor x
şi y, prin deplasarea culisei blocabile C 1
în mişcarea de poziţionare w p.
Pe maşinile MAAG se pot prelucra
roţi dinţate cilindrice cu dinţi drepţi şi
înclinaţi, în una sau mai multe treceri. Ca
şi la maşinile NILES divizarea se face discontinuu, ceea ce reduce productivitatea.
5.9.1.3.2.3. Maşini de rectificat dantura cu melc abraziv.
Rectificarea cu melc abraziv este asemănătoare ca principiu cinematic cu dantura -
rea cu freză melc, generarea evolventei având loc prin
rulare cu dreaptă mobilă.
Principiul de lucru al procedeului este redat în
figura5.99.
Scula, un melc abraziv de diametru mare, executămişcarea principală de aşchiere n şi mişcările de avans
radial w r , pentru reglarea adâncimii de aşchiere şi obţinerea
grosimii dintelui, şi de avans tangenţial, pentru utilizarea
integrală a sculei pe toată lungimea ei.
Piesa execută mişcarea de avans circular w c , în
scopul rulării cu cremaliera imaginară mobilă a sculei, şi
mişcarea de avans longitudinal w l , pentru prelucrarea
dinţilor pe toată lungimea lor.
177
Fig.5.98
FI
G.5.99
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 45/56
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rectificat cu melc abraziv este
prezentat în figura 5.100, în care s-au notat următoarele elemente:
1-batiu;
2-montant;
3-sanielongitudinală;
4-suport rotativ;
5-cap portpiesă;
6-păpuşă
portsculă;
7-dispozitiv de
profilare a sculei;
8-sanie radială;9-sanie
tangenţială.
Mişcările de lucru sunt aceleaşi ca în figura 5.99, având în plus mişcările de poziţionare
w p1 – pentru înclinarea piesei, la prelucrarea dinţilor înclinaţi, w p2 – pentru reglarea radială
a piesei şi w i – mişcarea de avans pentru corijarea profilului melcului abraziv.
Pe aceste maşini se pot prelucra roţi cilindrice cu dinţi drepţi şi înclinaţi, de precizie
mai redusă decât pe maşinile NILES şi MAAG, dar cu o productivitate mult superioară,datorită divizării continue şi avansului longitudinal de valoare mare, posibil datorită
diametrului mare al melcului.
5.9.1.3.3. Maşini de şeveruit dantura.
Şeveruirea este un procedeu de finisare a danturilor cilindrice prin răzuire, realizat
prin angrenarea forţată a roţii de prelucrat cu o sculă specială numită şever.
Şeverul este o roată dinţată cu profil evolventic
special cu dinţi înclinaţi, (fig.5.101), o cremalieră sau un
melc, confecţionată din oţel rapid, având practicate pe
flancuri o serie de canale orientate de la vârful către
baza dintelui, ale căror margini reprezintă muchiile
aşchietoare le sculei.
Principiul prelucrării prin şeveruire este prezentat în figura 5.102. Şeverul, întot-
deauna cu dantură înclinată, formează cu piesa de prelucrat un angrenaj cu axe încrucişa-
178
Fig.5.100
Fig.5.101
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 46/56
te, care determină un contact punctiform între flancuri, favorabil prelucrării, deoarece
prin aplicarea unor forţe exterioare mici se obţin presiuni de contact mari, necesare
răzuirii.
Unghiul δ dintre axele celor două roţi se calculează cu formula:
sP β β δ ±= , (5.55)
în care βP şi βş sunt unghiurile de înclinare ale dinţilor piesei şi şeverului.
Imprimând şeverului o mişcare de rotaţie
care determină viteza tangenţială v TŞ,
descompunând această viteză după direcţiile
normală, v Nd , şi de-a lungul dintelui, v AŞ, şi
punând condiţia de continuitate a angrenării (v Nd
aceeaşi pentru sculă şi piesă), se obţine viteza
tangenţială a piesei, v TP , care proiectată pe
direcţia dintelui, dă viteza v AP . Viteza de
alunecare de-a lungul dintelui în punctul de
contact se calculează cu relaţia:
STSP TP AS AP al v v v v v β β sinsin ⋅±⋅=−= , (5.56)
care, în urma unor transformări devine:
( )SP STSal tg v v β β β sincos ±⋅⋅= , (5.57)
relaţie care permite calculul v TŞ şi a turaţiei sculei
pentru realizarea unei v al dorite.Viteza de aşchiere v aş se obţine din compunerea v al cu cea de alunecare pe flancuri,
care are valoare nulă pe cercul de rostogolire, astfel că putem scrie:
al as v v =min . (5.58)
Deoarece şeverul are, de regulă, lăţime mai mică decât a roţii de prelucrat, pentru
prelucrarea dintelui pe toată lungimea lui piesa execută o mişcare de avans w l după o
direcţie înclinată cu unghiul ψ , pe o lungime a cursei care să asigure ca şeverul să
depăşească marginile piesei. După valoarea unghiul ψ , se cunosc trei metode de
prelucrare:- ψ = 0 – şeveruire cu avans axial;
- ψ ≠ 0 – şeveruire cu avans diagonal;
- ψ = 90° - şeveruire cu avans transversal (tangenţial).
Presiunea de contact poate fi realizată prin două metode:
- prin frânarea piesei cu un moment de frânare controlat, angrenarea fiind cu joc
între flancuri şi distanţa dintre axe constantă pe durata prelucrării;
- prin deplasarea sculei într-o mişcare de avans radial w r forţat, care determină
împănarea dintelui şeverului între dinţii roţii (angrenare fără joc, distanţă dintre axevariabilă).
179
Fig.5.102
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 47/56
În figura 5.103 este prezentat principiul
constructiv şi funcţional al unei maşini de şeveruit
dorn care se roteşte liber între vârfuri. Masa 6 se
roteşte cu unghiul ψ al direcţiei de avans (mişcarea
de poziţionare w p2 ), iar capul de şeveruit 8 cu
unghiul dintre axe δ (mişcarea de poziţionare w p1).Şeverul, ca roată antrenoare, se roteşte cu
turaţia nS, pentru asigurarea unei viteze de aşchiere
minime dată de relaţia (5.58), iar piesa cu turaţia nP ,
rezultată din raportul de transmitere. Se porneşte
mişcarea de avans longitudinal w l şi cea de avans
radial w r , care se execută până la atingerea distanţei finale dintre axe, pentru care dintele
are grosimea necesară. Periodic, se inversează sensul de rotaţie.
Suportul oscilant 5 poate executa, cu ajutorul unei came, o mişcare w 0 de pendula-re stânga-dreapta, sincronă cu avansul longitudinal w l , determinând prelucrarea unui dinte
bombat (mai gros la mijloc), care în funcţionare va prelua
mai bine solicitările (fig.5.104).
Şeveruirea este un procedeu foarte productiv, dar
necesită o sculă complicată şi scumpă, piesele trebuie
danturate cu un profil special, care să asigure adaosul de
şeveruire (de × 0,1[mm]), şi nu se pot prelucra roţi tratate
termic la o duritate mai mare de 40 HRC. Este foarte utilizatla prelucrarea roţilor dinţate din transmisiile auto.
5.9.2. Maşini pentru prelucrarea roţilor dinţate conice.
Roţile dinţate conice sunt de o diversitate mai mare decât cele cilindrice, după
forma şi direcţia dintelui (curba directoare) ele putând fi: cu dinţi drepţi, înclinaţi şi curbi (în
arc de cerc, spirală, ciloidă, evolventă), a căror prelucrare necesită maşini specializate
specifice.
Profilul teoretic al dinţilor roţilor conice (curba generatoare) este evolventa sferică,
curba care, datorită dificultăţilor de realizare practică, este înlocuită cu profile
aproximative, dependente de procedeul de prelucrare.
180
Fig.5.104
Fig.5.103
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 48/56
Danturile conice pot fi realizate prin diferite procedee tehnologice: prin turnare,
deformare plastică, sinterizare, dar cel mai frecvent şi cu precizii superioare, prin aşchiere.
După modul de realizare a curbei generatoare, se cunosc două metode de
prelucrare ale roţilor dinţate conice: prin copiere şi prin rulare. La ambele metode, curba
directoare poate fi materializată, generată cinematic sau imprimată prin rulare.
5.9.2.1. Prelucrarea danturilor conice prin copiere.
La prelucrarea danturilor conice prin copiere, curba generatoare este materializată
de tăişurile sculei aşchietoare, sau pe un şablon de pe care este transpusă pe piesă
utilizând dispozitive de copiat.
Principalul inconvenient la prelucrarea danturilor conice prin copiere este
determinat de variaţia modulului şi a profilului generator de-a lungul dintelui, care nu poate
fi realizat practic decât cu anumite aproximaţii dependente de procedeul de prelucrare şi
care determină o precizie de prelucrare mai mare sau mai mică.Prin copiere, prelucrarea se poate realiza pe maşinile universale de frezat, cu
ajutorul capului divizor şi folosind ca scule frezele disc sau deget modul, prin rabotare şi
copiere după şablon (maşinile Heidenreich-Harbeck), prin broşare circulară (procedeul
Revacycle) sau prin frezare cu capete de frezat multicuţite (procedeul Formate-Gleason).
Prelucrarea danturilor conice pe maşinile universale de frezat are avantajul accesi-
bilităţii, dar precizia de prelucrare şi
productivitatea sunt reduse.
Principiul de prelucrare este prezentat înfigura 5.105,a. Piesa, strunjită la profilul exterior
al roţii, se prinde în capul divizor, acesta având
arborele principal înclinat astfel încât
generatoarea conului interior (de fund al dintelui)
să coincidă cu direcţia mişcării de avans
longitudinal w l . Se porneşte mişcarea principală n,
se reglează adâncimea de tăiere a dintelui
(mişcarea de avans radial w r ) şi pornind mişcarea
de avans longitudinal w l se taie primul gol, după
care se aduce piesa în poziţia iniţială, se execută
mişcarea de divizare w d şi se prelucrează dintele
următor.
Deoarece profilul frezei melc corespunde
modulului minim al roţii, iar modulul variază de-a
lungul dintelui, pentru apropierea de adevărata
formă a golului este necesar ca prelucrarea să
se realizeze din minim trei treceri (fig.5.105,b): otrecere de degroşare pe mijlocul golului (ψ = 0),
181
Fig.5.105
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 49/56
iar apoi câte o trecere de finisare pe fiecare flanc al dinţilor (ψ ≠ 0).
Unghiul ψ este unghiul dintre axa golului şi flancul dintelui şi se reglează prin rotirea
mesei maşinii în jurul axei verticale.
Mişcarea de divizare w d se realizează cu ajutorul capului divizor.
Prin acest procedeu se pot prelucra numai roţi conice cu dinţi drepţi sau înclinaţi, de
precizie redusă.
Prelucrarea danturilor prin broşare cu broşă circulară (procedeul Revacycle-
Gleason) asigură o precizie mult superioară procedeului anterior şi are o productivitate
foarte mare, fiind utilizat la prelucrarea roţilor cu dinţi drepţi în producţia de serie mare.
Principiul de lucru (simplificat) este prezentat în figura 5.106. Scula este o broşă cir-
culară formată din discul 1 pe care
sunt montaţi segmenţii dinţaţi 2,
dinţii fiind profilaţi evolventic,
corespunzător mărimii golului dintredinţi în diferitele secţiuni succesive
de-a lungul lui.
Broşa execută mişcarea prin-
cipală n simultan cu mişcarea de a-
vans longitudinal w l , astfel încât fie-
care dinte taie profilul în secţiunea
corespunzătoare pentru care a fost
proiectat. În timpul rotirii pe unghiulde gol ϕ , piesa execută mişcarea
de divizare w d , iar scula revine în poziţia iniţială privind mişcarea w l , după care începe
prelucrarea dintelui următor. Broşa se roteşte continuu, la fiecare rotaţie fiind prelucrat un
dinte (timp de 2…6 [s]).
Maşina are o cinematică simplă, scula fiind complicată şi scumpă, pentru profilarea
ei fiind necesară o maşină specială de rectificat (de ascuţit).
Procedeul a fost conceput şi este destinat în principal prelucrării pinioanelor satelite
din diferenţialele autovehiculelor.Celelalte procedee de prelucrare prin copiere, având o importanţă redusă, nu sunt
prezentate în această lucrare.
5.9.2.2. Maşini pentru prelucrarea danturilor conice prin rulare.
Prelucrarea danturilor conice prin rulare este mai răspândită decât metoda copierii,
deoarece curba generatoare este obţinută pe cale cinematică, la o precizie superioară, iar
metoda rulării permite realizarea unor curbe directoare rectilinii sau curbe de o mare
diversitate.
Prelucrarea danturilor conice prin metoda rulării se bazează pe angrenarea forţată
a semifabricatului cu o roată plană de generare.
182
Fig.5.106
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 50/56
Roata plană de generare RP (fig.5.107) este o roată conică imaginară,
specifică fie-cărui angrenaj conic în parte, obţinută prin degenerarea conurilor de
rostogolire ale celor două roţi într-un plan, δ1,δ2 → 90° ⇒ 2Α δ0 =180°).Parametrii principali
ai roţii plane sunt raza medie R 0m şi numărul de dinţi z 0 , care se calculează în funcţie de
parametrii celor două roţi ale angrenajului considerat, cu relaţiile:
.cos2
;sinsin2
2122
210
2
2
1
1000
δ
δ δ
⋅⋅⋅++=
==+
=
z z z z z
R R R R R ei
m
(5.59)
Pentru cazul particular δ = δ1 + δ2 = 90°
(angrenaj cu axe perpendiculare) se obţin:22
210
22
210 ; z z z R R R m +=+= . (5.60)
Profilul teoretic al dinţilor roţii plane este
o curbă de inflexiune foarte apropiată de li-nia dreaptă, dar care nu poate fi realizată
practic la precizii ridicate, motiv pentru care
ea este înlocuită cu un profil rectiliniu.
Această aproximaţie duce la obţinerea unui
profil prelucrat diferit de cel teoretic
(evolventa sferică), fapt care nu influenţează însă funcţionarea angrenajelor conice, dacă
acestea sunt cu profil nedeplasat sau zero deplasat; în schimb, costurile de fabricaţie şi
de exploatare a sculelor se reduce considerabil, iar precizia de prelucrare a acestorapoate fi foarte ridicată.
Se cunosc mai multe procedee de prelucrare a danturilor conice prin rulare şi
anume: prin rabotare cu un cuţit (procedeul Bilgram) sau cu două cuţite (procedeul
Gleason); prin frezare periodică cu două freze disc (procedeul Beale) sau cu capete
portcuţite (procedeul Gleason); prin frezare continuă (procedeul Spiromatic, Fiat, etc.).
5.9.2.2.1. Maşini de danturat prin rabotare cu două cuţite.
Aceste maşini sunt destinate prelucrării roţilor dinţate cu dinţi drepţi sau înclinaţi,
prin rulare, utilizând procedeul rabotării.
Principiul procedeului este prezentat în figura 5.108. Pentru prelucrare se utilizează
două cuţite C 1 şi C 2 , având forma din figura 5.108, a (pentru finisare), sau cea din figura
5.108, b (pentru degroşare). Cuţitele sunt fixate în doi suporţi portcuţit independenţi,
amplasaţi pe două sănii care se deplasează pe ghidajele G1 şi G2 (fig.5.108, c), amplasate
pe un tambur T care materializează roata plană la maşină. Unghiul ϕ se reglează la va-
loarea unghiului dintre două
flancuri alăturate, sau dintre
doi dinţi alăturaţi ai roţii
plane.
183
Fig.5.107
Fi.5.108
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 51/56
Prin deplasarea în an-
tifază a celor două cuţite în
mişcarea principală de aşchi-
ere v , muchiile lor active ge-
nerează în spaţiu flancurile
dintelui roţii plane de referinţăcu care va angrena semi-
fabricatul în procesul rulării.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor de rabotat cu două cuţite este
prezentat în figura 5.109, în care s-au notat: 1-batiu; 2-sanie axială; 3-suport rotativ; 4-pă-
O vedere din faţă, simplificată, a tamburului maşinii – elementul care materializează
roata plană de generare - este prezentată în figura5.110, păstrând aceleaşi notaţii.
184
Fig.5.110
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 52/56
Suporţii 6 permit reglarea unghiului ϕ dintre
direcţiile de deplasare ale cuţitelor, prin mişcările de
poziţionare w ϕ, existând şi alte elemente şi mişcări,
nereprezentate, pentru reglarea lungimii şi poziţiei cursei
cuţitelor C , precum şi a direcţiei dinţilor.
Mişcările reprezentate la maşină sunt următoarele:
- v – mişcarea principală de aşchiere, realizată de cuţitele C ;
- w c – mişcarea de avans circular, executată de tamburul 7 (roata plană) pe un
unghi limitat, componentă a rulării;
- w R – mişcarea de rulare a piesei, cealaltă componentă a rulării;
- w d – mişcarea de divizare discontinuă a piesei;- w a – mişcarea de avans sau poziţionare axială a piesei, executată de sania 2;
- w p – mişcarea de poziţionare unghiulară a piesei, de reglare a coincidenţei
direcţiei generatoarei conului interior al roţii cu direcţia v , reglată la suportul 3.
Ciclul de lucru cuprinde următoarea succesiune de mişcări:
- iniţial, sculele se află în poziţia superioară executând mişcarea v , iar piesa este
retrasă axial (w a);
- se apropie rapid piesa (w a) până în poziţia prestabilită şi se pornesc mişcările de
rulare (w c şi w R );- se execută faza de rulare directă, în care are loc tăierea dinţilor, până ce sculele
ies din angrenare cu piesa, ajungând la capătul inferior al cursei (w c );
- se retrage piesa (w a) şi se inversează sensul de rulare; în timpul rulării inverse
piesa execută şi mişcarea de divizare (w d );
- se reia automat ciclul de mai sus pentru prelucrarea dintelui următor.
Schema cinematică structurală a maşinii este prezentată în figura5.111,în care s-au
notat: C – cuţite de rabotat; P – piesa; T – tamburul maşinii; SA – sanie axială; K a – camă
de avans axial; DC – disc de comandă; K – cuplaj; I – inversor; MD – mecanism dedivizare; Dif – mecanism diferenţial; ME – motor electric de antrenare a lanţurilor
cinematice; RSv – roţi de schimb pentru reglarea mişcării principale v ; RSa – roţi de schimb
pentru reglarea mişcării de avans axial w a; RSc – roţi de schimb pentru reglarea mişcării de
avans circular w c ; RSR – roţi de schimb de rulare; RSd – roţi de schimb de divizare. La
comenzi date de discul de comandă DC , inversorul I realizează inversarea sensului de
rulare, iar cuplajul K cuplează mecanismul de divizare MD pentru realizarea mişcării w d ,
care este introdusă în lanţul de rulare (în faza de rulare inversă) prin mecanismul
diferenţial Dif .
185
Fig.5.111
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 53/56
Lanţurile cinematice al maşinii sunt următoarele:
- lanţul cinematic principal:
ME (n0 ) – 1 – RSv – D – B – C (v );
- lanţul cinematic de avans axial:
ME (n0 ) – 1 – RSa – 2 – 3 – 4 – K a – SA (w a);- lanţul cinematic de avans circular:
ME (n0 ) – 1 – RSa – 2 – I – RSc – 5 – T (w c );
- lanţul cinematic de divizare:
MD (α0) – Dif – RSd – P (w d );
- lanţul cinematic de rulare:
T (w c ) – 5 – RSR – Dif – RSd – P (w R ).
Toate lanţurile cinematice se reglează prin roţile de schimb corespunzătoare, în
ordinea prezentată mai sus, formulele de reglare fiind indicate în cartea tehnică a maşinii.
Ciclul de lucru se desfăşoară semiautomat, maşina oprindu-se după prelucrarea
tuturor dinţilor.
Datorită procedeului de aşchiere (rabotarea) şi divizării discontinue, aceste maşini
au o productivitate redusă; având şi o rigiditate redusă, se recomandă utilizarea lor pentru
finisarea danturilor, degroşate anterior prin frezare cu scule profilate trapezoidal.
5.9.2.2.2. Maşini de frezat dantura curbă.
Roţile conice cu dinţi curbi prezintă, comparativ cu cele cu dinţi drepţi, o serie de
avantaje ce decurg din gradul de acoperire mare, care asigură un mers mai silenţios şi o
capacitate de transmitere a unor momente mai mari, la acelaşi gabarit. Aceste angrenajesunt mai puţin sensibile la erorile de execuţie şi de montaj, dar au o precizie cinematică
186
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 54/56
mai redusă, ceea ce le recomandă în principal pentru transmisiile auto, pentru
care, de fapt, au şi fost concepute.
Toate procedeele cunoscute generează evolventa prin rulare, iar forma dintelui
(curba directoare) pe roata plană de generare este aceea a unui arc dintr-o anumită curbă
materializată pe sculă (arc de cerc, spirală arhimedică), sau realizată cinematic prin rulare
(evolventa, cicloida) şi imprimată prin rulare.Sculele utilizate sunt capete de frezat multicuţite, având diferite forme constructive
specifice, care asigură o productivitate ridicată, mai ales la procedeele cu divizare
continuă.
Spre exemplificare, în cele ce urmează se prezintă procedeul de prelucrare a
danturii curbe în arc de epicicloidă alungită (sau dantura eloidă) realizată pe maşinile
Spiromatic 2 (tip SKM2) -–produsă de firma Oerlikon din Elveţia.
Principiul de lucru al maşinilor Spiromatic este prezentat în figura 5.112. Sculele fo-
losite pe aceste maşini sunt capete de frezat cu 3…5 grupe de cuţite (S, fig.5.112) cu profiltrapezoidal, fiecare grupă având câte trei cuţite: 1 –cuţit de degroşare, care lucrează numai
cu tăişul de vârf; 2 – cuţit de finisare, care cu tăişul său lateral exterior taie flancul concav
al dintelui; 3 – cuţit de finisare, care cu tăişul lateral interior taie flancul convex al dintelui.
Punctele de divizare A ale tuturor cuţitelor de tip 2, cu tăiere exterioară, se află pe un
cerc de diametru mai mare ca cel care uneşte punctele de divizare B ale cuţitelor de tip 3,
cu tăiere interioară.
Capul de frezat S este amplasat pe tamburul 5 (fig.5.113, 5.114) faţă de care poate
fi reglat excentric prin intermediul saniei radiale 6 (mişcarea w p4). El execută mişcarea
principală de aşchiere n, de rotaţie în jurul axei proprii.
Generarea curbei directoare a dintelui are loc prin combinarea mişcării de rotaţie a
sculei n cu mişcarea de rotaţie a roţii plane w 3; prin rostogolirea rulantei r pe baza b în jurulcentrului instantaneu de rotaţie O, deoarece r A > r B > r r , punctele A şi B vor descrie două
187
Fig.5.112
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 55/56
epicicloide alungite ∆ A şi ∆B, care reprezintă directoarele celor două flancuri ale dinţilor
roţii plane. Raportul de transmitere al celor două mişcări, n şi w 3, corespunde raportului
dintre numărul de grupe de cuţite ale capului de frezat (z S) şi numărul de dinţi al roţii plane
z 0 , astfel încât grupele de cuţite intră succesiv în golurile dintre dinţi, care vin pe rând,
divizarea fiind continuă.
Procesul de danturare, care presupune şi realizarea profilului flancului dintelui
(curba generatoare), are loc în două faze succesive: în prima fază, scula S execută, pe
lângă mişcarea n, o mişcare de avans axial w 1, de pătrundere pe adâncimea de
degroşare; în faza a doua, continuă mişcarea de pătrundere w 1, dar tamburul 5 începe să
se rotească în mişcarea de avans circular w 2 (componentă a rulării), iar roata plană
primeşte o mişcare de rotaţie suplimentară w 3S (cealaltă componentă a rulării). Piesa de
prelucrat execută mişcările de rotaţie w P şi w PS, corespunzătoare mişcărilor w 3 şi w 3S şi
raportului de transmitere între roata plană şi piesă, astfel că prin rularea piesei cu roata
plană (mişcările w 3S şi w PS) are loc generarea profilului evolventic al dinţilor. Pe duratarulării piesa execută o rotaţie continuă multiplă (w P ), astfel că golurile dintre dinţi sunt
tăiate în mod continuu, la sfârşitul fazei de rulare rezultând o roată cu dantura completă.
Principiul constructiv şi funcţional al maşinilor SKM2 este prezentat în figura 5.113,
În care s-au notat: 1-batiu;2-suport rotativ;3-păpuşă portpiesă;4-grindă de rigidizare;5-tam-
O vedere din faţă a tamburului 5 este prezentată în figura 5.114.
Mişcările de lucru sunt următoarele:
- n – mişcarea principală de aşchiere şi
componentă a rulării pentru generarea cinematică a
curbei directoare, executată de capul de frezat S;
188
Fig.5.114
5/14/2018 Capit. 5.1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capit-51 56/56
- w P – mişcarea de rotaţie a piesei, cealaltă
componentă a rulării pentru generarea directoarei;
- w 2 – mişcarea de avans circular a tamburului
5, componentă a rulării pentru generarea
evolventei;
- w PS – mişcarea de rotaţie suplimentară a piesei, cealaltă componentă a rulării
pentru generarea evolventei;
- w 1 – mişcarea de avans axial, executată de păpuşa portsculă 7, pentru reglarea
adâncimii de tăiere a dintelui;
- w p1 – mişcarea de poziţionare a păpuşii portpiesă 3;
- w p2 – mişcarea de poziţionare unghiulară a piesei, executată de suportul 2;
- w p3 – mişcarea de poziţionare de înclinare a axei arborelui principal, astfel încât ladeplasarea păpuşii 7 în mişcarea w 1, capul de frezat să lucreze cu partea de sus sau cu
cea de jos, prin aceasta obţinându-se sensul de înclinare a curbei directoare;
- w p4 – mişcarea de poziţionare radială a sculei, realizată de sania radială 6;
- w p5 – mişcarea de poziţionare verticală a arborelui portpiesă, pentru dezaxarea
faţă de arborele portsculă, în vederea prelucrării roţilor aparţinând angrenajelor dezaxate
(hipoide).
În timpul fazei de finisare şi de generare a evolventei, traversa 4 se blochează
hidraulic pe elementele de legătură, mărind rigiditatea sistemului şi contribuind astfel lacreşterea preciziei de prelucrare.
Aşchierea prin frezare continuă şi divizarea continuă, fac ca aceste maşini să aibă o
productivitate de cca. 4 ori mai mare decât cele de prelucrat prin rabotare, fiind