Proiect la Scule A șchietoare [606366]

Proiect la Scule A șchietoare
Proiectarea unui cu țit prismatic
Macovei Cristian
Anul III, T.C.M.

Determinarea analitic ă și grafic ă a cu țitului prismatic
Determinarea analitic ă
Nota ții utilizate:
api – ad âncimea profilului considerat  în planul suprafe ței de
degajare (a se vedea planul III­III)
ai – ad âncimea profilului considerat  în sec țiunea diametral ă a
piesei (a se vedea planul I­I)
axi – ad âncimea profilului sculei pentru punctul considerat
(segmentul axi = BB1 )
( acesta se m ăsoară în planul perpendicular pe fa ța de a șezare )
rxi raza punctului curent „i” de pe profilul piesei.
Din desen rezult ă:
ai = rxi – rmin
api = √rx2−rmin2sin2γ−rmincosγ
axi = √rx2−rmin2sin2γ−rmincosγcos(α+γ)
(Determinarea adâncimii profilului sculei se
determină prin aplicarea teoremei sinusurilor în
Δ AOsB și relațiilor din Δ ABB 1 ).
Aceste dimensiuni pentru punctele caracteristice
sunt:
•în punctul 1, cu r x = 7 mm și rmin = 7 mm:
ap1 = 0 mm; ax1 = 1,124 mm
•în punctul 2, cu r x = 8 mm și rmin = 7 mm:
ap2 = 1,055 mm; ax2 = 2,18 mm
•în punctul 3, cu r x = 8 mm și rmin = 7 mm:
ap3 = 1,055 mm; ax3 = 2,18 mm
•în punctul 4, cu r x = 9,5 mm și rmin = 7 mm:
ap4 = 2,615 mm; ax4 = 3,74 mm
•în punctul 4, cu r x = 9,5 mm și rmin = 7 mm:
ap5 = 2,615 mm; ax5 = 3,74 mm

Stabilirea dimensiunilor constructive
Cu datele găsite se alege semifabricatul pentru gabaritul cuțitului prismatic Fig. 81.
Cuțitul prismatic are grosimea b a
corpului (carne) cuprinsă între limitele:
b = (0,2 . . . 0,5)·B 1 (7)
unde: B1 este lățimea de așchiere.
Dimensiunile sculei sunt date in Tab.1.3.
B1 [mm]Dimensiunile cozii [mm]
cdef
<30415100,4
30-40620150,5
40-501030200,6
50-601540250,8
Întrucât B1 = 23,732 mm <30, se vor alege dimensiunile:
•b = 0,59 · B1 = 14 mm
•c = 4 mm
•d = 15 mm
•e = 10 mm
•f = 0,4 mm
În conformitate cu cele prezentate în prealabil se dau următoarele dimensiuni constructive,
asociate figurii alăturate, tabel ce se găsește în îndrumătorul
de proiect:
(tmax = 2,168 mm, obținută la determinarea grafică)
Se vor adopta dimensiunile pentru t max = 4 mm:
B = 9 mm, H = 75 mm, E = 4 mm, A = 15 mm, F = 7 mm,
r = 0,5 mm, d = 4 mm, M = 21,31 mm
(M = A + d·(1+ctg ω/2) – 2·E·ctg ω;)

Determinarea grafică a profilului sculei
Pentru stabilirea unor parametri geometrici ai cuțitului este necesară cunoașterea
materialului semifabricatului: OLC45 îmbunătățit cu R m = 710 N/mm2.
Consultând tabelul 1.2 din îndrumător se observă că pentru cuțitul prismatic unghiurile de
așezare(α), respectiv de degajare(γ) sunt:
– αf este între 10° și 15°
– γf este între 12° și 20°
duritatea oțelului fiind 190-260 HB se aleg unghiurile:
αf = 14° γf = 20°
Faze de lucru:
– se aleg punctele de pe profil 1,2,…,n; (Pe zonele curbate se aleg puncte arbitrare
suplimentare);
– se proiectează punctele alese 1,2, …n în planul diametral I-I, ales la o distanță oarecare
de vederea inițială obtinandu-se punctele 1’,2’,…,n’;
– de la intersecția axei piesei cu planul diametral I-I (axa piesei in vederea transversala) se
trasează cercurile corespunzătoare punctelor 1’,2’,…,n’ din planul I-I;
– din punctul de r min se duc drepte corespunzătoare fețelor de degajare și de așezare,
corespunzătoare pentru unghiurile alese: ˂γ f (planul III-III) și respectiv ˂α f (planul II-II);
– la intersecția cercurilor cu planul III-III (plan corespunzător fetei de degajare) se obțin
punctele secunde 1”,2”,… n”;
– prin aceste puncte secunde 1”,2”,…n” se duc drepte paralele cu dreapta corespunzatoare
la fața de așezare (planul II-II);
– la o distanță aleatoriu aleasă se duce o dreapta perpendiculară pe fața de așezare (planul
N-N);
– se duc drepte paralele cu planul N-N, (care sunt perpendiculare pe suprafața de așezare)
la distanțele egale cu cotele axiale ale punctelor alese de pe profilul inițial al piesei;
– intersecția acestor drepte (perpendiculare pe fața de așezare) cu dreptele paralele prin
punctele „secunde” (paralele cu fața de așezare) dau punctele de pe profilul sculei 1 s ,
2s , …,ns .

10
7
3.73
23.732
14
16
19
I
I
II
II
III
III
N
N
1
2
3
4
5
1'
2"
2'
≡
≡
≡
≡
≡
3"
3'
4'
5'
1"
4"
5"r min
α
ɣ
0,875
2,168
3s
2s
1s
5s
4s
14
41510
0,4
60°

H
24,732
75
9
40,5
60°
15
0,4
21,31
2,5
20°
Dimensiunile constructive ale cuțitului

Verificarea portsculei
Pentru a rezolva aceast ă problem ă de proiectare, mai  înainte se va calcula
forța de a șchiere, ce ac ționeaz ă asupra sculei.
Calculul for ței principale de a șchiere in cazul strunjirii sau rabot ării profilate se va
calcula cu urm ătoarea formul ă:
Fz = C"Fz ∙ B ∙ s0,8 ∙ Rm0,75 ∙ KfFz ∙ KhFz ∙ Km , în care:
­ C"Fz este coeficientul pentru for ța principal ă de a șchiere  în cazul prelucr ării cu cu țite
profilate. Valorile lui sunt date  în tabelul 1.6;
Tab. 1.6
Materialul
prelucratOțel tras la rece Oțel laminat la cald
C' FzC'' FzC' FzC'' Fz
Oțel de
automate31,0 6,02 38,8 7,52
Oțel carbon  și
oțel crom34,5 6,68 43,0 8,36
Oțel crom­
nichel41,4 8,02 51,8 10,0
Se va alege conform tabelului C''  Fz  = 8,36
­ B ­ l ățimea de a șchiere,  în mm; B = 23,732 mm
­ a ­ avansul,  în mm/rot;
­ Rm ­ rezisten ța la rupere a materialului prelucrat,  în daN/mm2 ; Rm = 71 daN/mm2
­ KfFz ­ coeficient de leg ătură cu influen ța uzurii sculei. Valoarea lui
este dat ă în tabelul 1.7;
Tab. 1.7
Materialul 
prelucratUzura  în ore
4 2 1 0,5
oțel turnat si
fontă maleabil ă­ 1,0 0,95 0,93
Fontă cenu șie1,0 0,83 0,82 ­

­ KhFz ­ coeficient de corec ție pentru cu țitele profilate  în func ție de
forma muchiei t ăișului. Valorile lui sunt date  în tabelul 1.8; conform acestui tabel rezult ă
KhFz = 1;
­ Km ­ coeficient de corec ție care  ține seama de materialul piesei.
Valorile se dau  în tabelul 1.9;
Tab. 1.9
Grupa materialului Valoarea coeficientului K m
Oțel laminat la cald 1,0
Fontă cenu șie 0,75
Fontă maleabil ă 0.84
Aluminiu  și siluminiu 0.20
Duraluminiu 0,40
Aliaje de cupru 0,65…0,70
Rezult ă că pentru o țel laminat se alege K m = 1;
Opera ția de prelucrare executat ă cu cu țitul prismatic este de finisare  și deci se va
lua un avans de 0,033 rot/min.
Atunci
Fz = 8,36 ∙ 23,732 ∙ 0,0330,8 ∙ 710,75 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 = 316,8 daN
Coada cu țitului se consider ă confec ționat ă din OLC 45  îmbun ătățit av ând  σai  = 250
N/mm2. Lungimea  în consol ă se va lua 70 mm.
Modulul de rezistență axial are expresia W x = Fz·l
σai=B3
6
B = 3
√6·Fz·l
σai= 3
√6·3168·70
250= 17,46 mm
Calculul de rezistență la încovoiere impune o lățime minimă de 17,5 mm. Dar pentru ca
săgeata statică să se încadreze în limite se va mări dimensiunea B la 30 mm. Astfel se
calculează săgeata, f = Fz·l3
3·E·Ix, unde
– E – modulul de elasticitate longitudinal = 210 000 MPa
– Ix – momentul de inerție axial; I x =B4
12= 304
12= 67500 mm4
Atunci f = 3640·703
3·210000·67500= 0,025< 0,05 mm

Urmeaz ă verificarea  șurubului de fixare. Acesta are rolul de a imobiliza scula
solicitat ă de for ța așchietoare.  Șurubul se verific ă la forfecare astfel:
forța care solicit ă tija  șurubului la forfecare are expresia: F surub = Fz; tensiunea rezultat ă
este: τf = Fz
A≤ τaf; se consider ă τaf = 136 N/mm2. Înlocuind  în expresia solicit ării de
forfecare: A = Fz
τaf= 3168
136= 23,3 mm2. Dar A = πd2
4= 23,3; d =
√23,3·4
π;
d = 5,44 mm; diametrul standardizat al  șurubului este cu 25% mai mare ca tija; 
d + 25%d = 6,8 mm; se adopt ă șurubul (metric) M8 cu diametrul tijei d = 8  · 0,8 = 6,4
mm (>5,44), care rezistă solicitării de forfecare.
În continuare se vor prezenta desenele de ansamblu ale sculei, împreună cu partea
de fixare.

14°20°
70
4
26
26