Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ [606804]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

3
REZUMAT

Lucrarea de față – "STUDIUL EXPERIMENTAL AL AȘCHIERII ORTOGONALE A
OȚELULUI LAMINAT UTILIZÂND MODELUL MERCHANT " – prezintă pe parcursul a opt
capitole ( 58 pagini, 13 figuri, 15 formule, 12 grafice – atât printr -un text tehnic elevat cât și prin
intermediul figurilor extrem de sugestive ) succint și clar noțiunile fundamentale privind :
▪ elementele procesului de așchiere (definiția așchierii ortogonale și condițiile care o
caracterizează , existența planul ui de forfecare, mărimile fizice care însoțesc deformațiile
plastice din procesul de așchiere: deforma ția specifică de forfecare, direcția de deformare a
grăunților de meta l, coeficienții de îngroșare, comprimare și lățire a așchiei, etc.),
▪ forțele și lucrul mecanic specific în a șchierea ortogonală necesare pentru stabilirea
consumului energetic în procesul de a șchiere ,
▪ studiul deforma țiilor plastice în procesul de a șchiere ortogonală prin metode
metalografice , deformații care pot fi eviden țiate prin înghe țarea procesului de a șchiere
utilizând un dispozitiv de întrerupere rapidă a procesului, – obținându -se așa numita a șchie
cu rădăcină, adică o a șchie în formare – și prelevarea unei rădăcini de a șchie. Prin studiul
metalografic al rădăcinii de așchie se pot studia atât zona primară de deformare, unde este
localizată deformarea plastică de forfecare cât și zona de deformare secundară provocată de
frecarea dintre a șchie și fața de degajare a sculei

Lucrarea are scopul de a pune în evidență că:
▪ procesul de formare a a șchiei este un proces de deformare plastică;
▪ parametri procesului de a șchiere și a geometriei sculei influențează deformarea așchiei și
eficien ța procesului de a șchiere;
▪ forțele care apar în procesul de a șchiere se calculează în func ție de componenta
principală FP și de respingere Fr ( singurele componente care pot fi măsurate cu ajutorul
dinamometrului ), forțe care permit ulterior calculul eforturil or de forfecare ( ) și de
comprimare (  ) care apar în procesul de a șchiere;
▪ studierea la scară microscopică a zonei de a șchiere permite determinarea direc ției de
deformare ( caracterizată de unghiul  ) și a direc ției de forfecare, ( aflată la unghiul de
forfecare  față de planul muchiei de a șchiere );

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

4
Aceste deziderate au fost puse în evidență în urma realizării în laboratorul de BAGS (al
facultății Construcții de Mașini) a procesului de așchiere ortogonală a unei țevi de oțel lamina t cu
scule din oțel rapid, măsurându -se în timp real componenta principală FP și de respingere Fr cu
ajutorul dinamometrului din dotarea laboratorului.

Pentru eviden țierea deforma țiilor plastice care apar în zona de a șchiere și calculul eficien ței
proces ului prin stabilirea lucrului mecanic specific total, s -a determinat coeficientul de îngro șare a
așchiei, pentru diferite situa ții de a șchiere. Determinarea dimensiunilor așchiei deta șate s -a făcut
prin măsurarea cu ajutorul Oditest -ului.
Calculele ( realizate cu ajutorul programului Microsoft Office Excel ) și măsurătorile au
condus în final la ridicarea unor grafice prin care stabilim modul în care parametri procesului de
așchiere (viteza de așchiere, geometria sculei, avansul ) pot influe nța mărimile care caracterizează
procesul de așchiere ortogonală (coeficientul de îngroșare a așchiei, forțele din proces, unghiul de
forfecare, deformația specifică de forfecare, etc.) .

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

5
CUPRINS

REZUMAT………………………………………………………………………. …………….. ………………….. …… 3

CUPRINS …………………………………………………………………………………. …………………………… .. 5

Capitolul 1. ELEMENTELE PROCESULUI DE AȘCHIERE ORTOGONALĂ .. …………… 6

Capitolul 2. FORȚELE ȘI LUCRUL MECANIC SPECIFIC ÎN AȘCHIEREA
ORTOGONALĂ ………………. …………………………………………………………………………………….. …….. 9

Capitolul 3. STUDIUL DEFORMAȚIILOR PLASTICE ÎN PROCESUL DE AȘCHIERE
ORTOGONALĂ PRIN METODE METALOGRAFICE . ………… ………………….. ……….. ………….. 12

Capitolul 4. DESFĂȘURAREA EXPERIMENTULUI ………………………… ……….…. 14

Capitolul 5. CONDIȚII EXPERIMENTALE .………………………………… ……….….. 16

Capitolul 6. SCOPUL EXPERIMENTULUI …………… ………… ………… ……….……. 48

Capitolul 7. STRUNGUL UNIVERSAL SNA 560 ………………………………… ………. 49

Capitolul 8. INSTRUCȚIUNILE DE UTILIZARE A DINAMOMETRULUI PENTRU
STRUNJIRE DKM 2010 ȘI A SOFTULUI XKM 2000 ………. ……………………… .….……. 52

8.1. Conectarea dinamometrului ………………………………………………………………………….. . 52
8.2. Funcționarea în modul „Simulation” ………………………………………………………………. 52
8.3. Achiziția datelor cu ajutorul PC -ului prin intermediul softului XKM 2000 …………. 53
8.4. Înregistratorul de date ………………………………….. ………………………………………………. 53
8.5. Procedura de editare pentru comprimarea și medierea datelo r …………………………… 54
8.6. Salvarea conținutului înregistratorului de date ………………………………………………… 54
8.7. Evaluarea datelor măsurate …………………………………………………………………………… 55
8.8. Tabelul de evaluar e …………………………………………………………………………………….. . 56
8.9. Setarea parametrilor pentru măsurarea uzurii …………………………………………………. . 57

CONCLUZII ………………………………………………………………………… .………… 57

BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………… ….…………….. 58

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

6
CAPITOLUL 1
ELEMENTELE PROCESULUI DE AȘCHIERE ORTOGONALĂ

Așchierea ortogonală (figura 1 .1) reprezintă procesul de a șchiere simplă, de regulă a unei
suprafe țe plane, care îndepline ște următoarele condi ții [1], [3], [5], [7] :
▪ muchia a șchietoare a sculei este normală pe direc ția mi șcării relative dintre sculă și
semifabricat, numită și mișcare de a șchiere;
▪ lungimea muchiei a șchietoare este mai mare sau cel pu țin egală cu lă țimea
semifabricatului b1;
▪ grosimea a1 și lățimea b1 a stratului de material ce urmează a fi îndepărtat de sculă sunt
constante;
▪ mișcarea de a șchiere este realizată c u o viteză de a șchiere (v) constantă.

Procesul de formare a a șchiei este un proces de deformare plastică a metalului, urmat de
ruperea stratului de îndepărtat, acesta transformându -se în a șchii. După Merchant, ruperea se
produce prin forfecare într -un plan numit de forfecare, aflat la unghiul  față de planul muchiei de
așchiere (plan determinat de tangenta la muchie și viteza de a șchiere).

Fig. 1.1. Așchierea ortogonală:
A) rabotarea unei su prafețe plane; B) strunjirea transversală a unui disc; [7]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

7
Mecanismul formării a șchiei (figura 1.2) poate fi reprezentat ca și un proces de deplasări
succesive s ale unor straturi sub țiri de material, având grosimea x, în lungul planului de
forfecare, cu respectarea integrită ții stratului vecin.
În momentul în care deforma ția specifică de forfecare 𝜀=∆𝑠∆𝑥⁄ atinge o anumită valoare
caracteristică fiecărui proces de așchiere, se produ ce forfecarea materialului, în planul de forfecare.

𝜀=∆𝑠
∆𝑥=∆𝑠1+∆𝑠2
∆𝑥; ⇔ 𝜀=∆𝑥∙𝑐𝑡𝑔 ∅+∆𝑥∙𝑡𝑔 (∅−𝛾)
∆𝑥;
𝜀=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾) (𝟏.𝟏)

Fig. 1.2. Modelul Merchant al formării a șchiei [7]

Analiza microscopică a rădăcinii de a șchie (figura 1.3) arată că cristalele metalului
(semifabricatului) au o orientare bine definită (în func ție de tipul metalului), iar în momentul în care
acestea ajung în planul de forfecare suferă o deformare plastică ( și o ecruisare), defor mare care
conduce la o nouă orientare a lor. Noua direc ție de orientare a cristalelor face un anumit unghi  cu
planul de forfecare. Unghiul de deformare  depinde de cond ițiile de a șchiere și de tipul
materialului a șchiat.

Între deforma ția specifică de f orfecare , unghiul de forfecare , unghiul de deformare  și
unghiul de degajare , există rela ția:

𝜀=𝑐𝑡𝑔 =𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾) (𝟏.𝟐)

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

8

Fig. 1.3. Rădăcina de a șchie (ob ținută în condi ții concrete de a șchiere ortogonală) [7], [9]

Datorită deforma țiilor plastice suferite în timpul formării a șchiei, a șchia deta șată (de
grosime a2; lățime b2; lungime l2) diferă ca formă și dimensiuni de stratul de material ce urmează a
fi îndepărtat sub formă de a șchie – așchia nedeta șată (de grosime a1; lățime b1; lungime l1).
Modificarea dimensiunilor a șchiei se apreciază cu ajutorul următorilor coeficien ți:
• 𝑘𝑎=𝑎2𝑎1 ⁄ – coeficientul de îngroșare a așchiei;
• 𝑘𝑏=𝑏2𝑏1 ⁄ – coeficientul de lă țire a a șchiei;
• 𝑘𝑙=𝑙1𝑙2 ⁄ – coeficientul de comprimare a a șchiei.

Datorită ipotezelor folosite în studiul a șchierii ortogonale și observa ției experimentale că
așchia nu se lă țește, 𝑘𝑏=1 ⇒ 𝑘𝑎=𝑘𝑙 .

Fig. 1.4. Elementele geometrice necesare determinării unghiului de forfecare  [7]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

9
Determinând experimental (prin măsurare) coeficientul de îngroșare a așchiei ka, pe baza
elementelor geometrice prezentate în figura 1.4 se determină analitic unghiul de forfecare  :

𝑘𝑎=𝑎2
𝑎1=𝐴𝐶
𝐴𝐵=𝐴𝑂∙ cos (∅−𝛾)
𝐴𝑂∙sin∅= cos (∅−𝛾)
sin∅=cos∅∙cos𝛾+sin∅∙sin𝛾
sin∅
⇓
tg∅=cos𝛾
𝑘𝑎−sin𝛾 (𝟏.𝟑)

𝑘𝑎 = f(geometria sculei: ,  ; a1 ; v ; lichidul de a șchiere; materialul semif abricatului )

CAPITOLUL 2
FORȚELE ȘI LUCRUL MECANIC SPECIFIC ÎN AȘCHIEREA
ORTOGONALĂ

Analiza for țelor care ac ționează în procesul de a șchiere ortogonală (figura 2.1) se realizează
utilizând următoarea ipoteză:
• așchia este un corp separat, în echilibru pe fața de degajare ( A ) sub ac țiunea a două
forțe egale, coliniare și de sens contrar FR și FR'.
• FR' este ac țiunea sculei asupra semif abricatului, FR este reac țiunea semifabricatului.

Fig. 2.1. Forțele în așchierea ortogonală [7]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

10
Pentru eviden țierea for țelor ce produc solicitările specifice formării a șchiei (forfecarea și
frecarea), pot fi realizate următoarele descompuneri [5], [7] :
▪ forța FR se descompune într -o componentă ce ac ționează în planul de forfecare Ff și o
componentă normală pe planul de forfecare Fn (componentă ce va exercita un efort de
compresiune pe acesta);
▪ forța FR′ se descompune în componenta F care reprezintă for ța de frecare ce se opune
curgerii a șchiei și resp ectiv componenta N normală pe fa ța de degajare;
▪ forța FR se descompune într -o componentă principală FP (în direc ția de a șchiere) și o
componentă pasivă sau de respingere Fr (normală pe direc ția de a șchiere).
▪ în practică pot fi măsura te doar componentele: FP și Fr .
▪ datorită egalită ții for țelor FR și FR', precum și a dimensiunilor mici a zonei de deformare,
componentele pot fi reprezentate ca și componente ale unui singur vector FR , având prin
conven ție punctul de aplica ție în vârful tăi șului; → cercul lui Merchant (figura 2.2);

Fig. 2.2. Diagrama for țelor de a șchiere ortogonală (cercul lui Merchant) [7]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

11

Au fost măsurate cu ajutorul dinamometrului componentele FP – forța principală și Fr – forța
de respingere, iar determin area celorlalte componente s -a realizat cu formulele: ( 2.1) – (2.7).

{ 𝐹=𝐹𝑝∙sin𝛾+𝐹𝑟∙cos𝛾 (𝟐.𝟏)
𝑁=𝐹𝑝∙cos𝛾−𝐹𝑟∙sin𝛾 (𝟐.𝟐) ⇒ 𝜇=𝑡𝑔 𝜂=𝐹
𝑁=𝐹𝑝∙tg𝛾+𝐹𝑟
𝐹𝑝−𝐹𝑟∙tg𝛾 (𝟐.𝟑)

{
𝐹𝑓=𝐹𝑝∙cos∅−𝐹𝑟∙sin∅ (𝟐.𝟒)
𝐹𝑛=𝐹𝑓∙tg(∅+𝜂−𝛾) (𝟐.𝟓) ⇒
𝐴𝑓=𝑎1
sin∅∙𝑏
{ 𝜏=𝐹𝑓
𝐴𝑓=(𝐹𝑝 ∙ cos∅ − 𝐹𝑟∙ sin∅)∙ sin∅
𝑎1∙𝑏 (𝟐.𝟔)
𝜎=𝐹𝑛
𝐴𝑓=𝜏∙tg(∅+𝜂−𝛾) (𝟐.𝟕)

Pentru stabilirea consumului energetic din cadrul procesul de a șchiere s -a luat în considerare
lucrul mecanic consumat raportat la unitatea de volum de material îndepărtat, numit lucru mecanic
specific.
Lucrul mecanic s pecific total ( L ) este consumat pentru realizarea deformării din planul de
forfecare și pentru învingerea frecării dintre a șchie și sculă.

Lucrul mecanic specific de forfecare Lf s-a determinat cu ajutorul relației (2.8):

𝐿𝑓=𝐹𝑓 ∙ ∆𝑠
𝐴1 ∙ 𝑙1=𝐹𝑓 ∙ ∆𝑠
𝐴1 ∙ ∆𝑥
sin∅=𝐹𝑓
𝐴𝑓 ∙𝜀=𝜏∙𝜀 (𝟐.𝟖)

Lucrul mecanic specific pentru învingerea frecării Lfr a fost calculat cu rela ția (2.9):

𝐿𝑓𝑟=𝐹 ∙ 𝑙2
𝐴1 ∙ 𝑙1=𝐹
𝐴1 ∙ 𝑘𝑙 =𝐹
𝐴1 ∙ 𝑘𝑎 =𝐹
𝑎1 ∙ 𝑏 ∙ 𝑎2 𝑎1 = 𝐹
𝐴2 (𝟐.𝟗)

Calculul l ucrul ui mecanic specific total ( L ) s-a realizat cu rela ția (2.10):

𝐿𝛴=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2 (𝟐.𝟏𝟎)

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

12
CAPITOLUL 3
STUDIUL DEFORMAȚIILOR PLASTICE ÎN PROCESUL DE
AȘCHIERE ORTOGONALĂ PRIN METODE METALOGRAFICE

Deformările plastice în urma cărora s -a format a șchia, pot fi eviden țiate prin înghe țarea
procesului de a șchiere utilizând un dispozitiv de întrerupere rapidă a procesului , – obținându -se așa
numita a șchie cu rădăcină, adică o a șchie în formare – și prelevarea unei rădăcini de a șchie. A șchia
întreruptă este decupată din epruvetă pe o por țiune ce con ține toată zona implicată în formarea
așchiei, și se înglobează într -un bloc de ră șină epoxidic ă, apoi se execută un șlif metalografic căruia
i se fac microfotografii.
Dispozitivul pentru ob ținerea a șchiei existent în laboratorul B.G.S este prezentat în
următoarea figură ( figura 3.1).
Prin intermediul studiul ui metalografic al ră dăcinii de a șchie pot fi studia te atât zona primară
de deformare, unde este localizată deformarea plastică de forfecare cât și zona de deformare
secundară provocată de frecarea dintre a șchie și fața de degajare a sculei.

Fig. 3.1. Dispozitiv adaptat pe un șeping, care permite întreruperea instantanee a procesului de a șchiere [5]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

13
Un astfel de studiu metalografic este ilustrat în figura 3.2, unde pe fotografia mărită a unei
rădăcini de a șchie sunt indicate:
▪ cele două zone de deforma re;
▪ grosimea a șchiei deta șate ( a2 ) ;
▪ unghiul de forfecare  ;
▪ unghiul direc ției de deformare .

Fig. 3.2. Rădăcină de a șchie văzută la microscop [5], [7]

Se observă că a șchia deta șată este de tipul a șchiei de forfecare.

În func ție de valoarea grosimii așchiei detașate – a2 măsurat e, obținem analitic pentru celelalte
elemente ale procesului următoarele valori:

𝑘𝑎=𝑎2
𝑎1=2,4
0,81=2,96

𝑡𝑔 ∅=cos𝛾
𝑘𝑎−sin𝛾 =cos8°
2,96−sin8°=0,3511 ⇒ ∅ =19,3° ≅ ∅𝑚𝑎𝑥

𝜀=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 19,3°+𝑡𝑔 (19,3°−8°) ⇒ 𝜀=3,06

𝑐𝑡𝑔 = 𝜀=3,06 ⇒  = 18°≅ 𝑚𝑎𝑥

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

14
În cadrul f igurii 3.3 este prezentată o rădăcină de a șchie căreia i s -a consemnat
microduritatea măsurată în diferite puncte ale zonei deformate.

Fig. 3.3. Duritatea rădăcinii de a șchie în diferite zone ale acesteia [5]

Se observă următoarele aspecte :
▪ materialul a șchiei deta șate și straturile superf iciale ale por țiunii prelucrate au o duritate mai
mare decât metalul de bază, ceea ce confirmă existen ța deforma țiilor plastice în zona de
așchiere;
▪ planul de forfecare va fi eviden țiat prin schimbarea microdurit ății de o parte și de alta a lui;
▪ se poate determina adâncimea stratului ecruisat, de sub suprafa ța așchiată, precum și curba de
varia ție a microdurității, pe adâncimea stratului superficial a șchiat;

CAPITOLUL 4
DESFĂȘURAREA EXPERIMENTULUI

Pentru eviden țierea deforma țiilor plastice care apar în zona de a șchiere și calculul eficien ței
procesului prin stabilirea lucrului mecanic specific total L , s-a determina t coeficientul de îngro șare
a așchiei ka, pentru diferite situa ții de a șchiere. Determinarea dimensiunilor așchiei deta șate a fost
realizată prin măsurarea cu ajutorul următoarelor instrumente sau echipamente de măsură și control:
• micrometru pentru măsurarea filetelor;
• Oditest (Kroeplin);
• microscop de atelier (tip Carl Zeiss).

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

15
Studierea p rocesul ui de așchiere ortogonală a fost realiz ată în cinci serii de experimente (a
câte trei încercări fiecare), strunjind longitudinal o epruvetă sub formă de țeavă cu diametrul
exterior de 61,5 mm și pere ți de grosime constantă.

Prima serie de experimente s -a efectu at cu o sculă având unghiul de de gajare  = 50 și
avansul longitudinal constant de 0,2 mm/rot (valoarea avansului reprezentând valoarea grosimii
așchiei nedeta șate), utilizând 3 turații diferite ale semifabricatului.

A doua, a treia și a patra serie de experimente s -a efectu at cu scule a vând unghiul de
degajare  = 100;  = 150; respectiv  = 250, în condi țiile păstrării constante a aceluia și avans și a
acelora și tura ții ale semifabricatului, ca în cazul primei serii de experimente.

A cinc ea serie de experimente s -a efectu at cu o sculă având avansul longitudinal 0,1; 0,2
respectiv 0,4 mm/rot și unghiul de degajare  = 100 în condi țiile păstrării constante a tura ției
semifabricatului.

Pentru fiecare încercare s -a măsurat cu ajutorul dinamometrului componenta (forța)
principal ă FP și componenta (forța) de respingere Fr.

Pentru studiul metalografic al rădăcinii de a șchie, aceasta s -a înglob at într-un bloc de ră șină
și s-a proced at la lustruirea păr ții laterale, ob ținându -se un șlif metalografic, conform metodologiei
din studiul metalelor. La microscopul metalografic s -a realizat studi erea zonei deformat e și a fost
întocmită o schi ță cu toate detaliile care au putut fi pune în eviden ță.

Rezultatele au fost trecute într-un tabel centralizator și au fost reprezenta te grafic dependen țele:

▪ ka = f( v ) – încercările:[(1,2,3, ) ptr.  = 50; (4,5,6 ) ptr.  = 100; (7,8,9) ptr.  = 150;
(10,11,12 ) ptr.  = 250];

▪ ka = f( a1 ) – încercările[(1 3,14,15)];

▪ ka = f(  ) – încercările: [(1,4 ,7,10) ptr. n=400 rot/min; (2,5,8,11 ) ptr. n =500 rot/min;
respectiv (3,6,9,12) ptr. n=630 rot/min] ;

▪ FP = f( v ); FP = f( a1 ); FP = f(  );

▪  = f( v );  = f( a1 );  = f(  ) ;

▪  = f( v );  = f( a1 );  = f(  ) .

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

16
CAPITOLUL 5
CONDIȚII EXPERIMENTALE

Experimentul s -a desfășurat pe strungul SNA 560 din dotarea laboratorului de BAGS al
facultății Construcții de Mașini din Cluj Napoca, conform metodologiei descrise amănunțit în
cadrul capitolului 4. S-au folosit ca scule așchietoare patru cuțite de strunji t din oțel rapid având
unghiurile de degajare diferite (  = 50; 100; 150; respectiv  = 250 ), cu care s -au strunjit
longitudinal o țeavă din OL37 ( Dext = 61,5 mm ; grosimea țevii b = 3 mm ) conform condițiilor din
tabelul 5.1. S-au măsurat cu Odites t-ul grosimile așchiilor obținute în urma experimentului.

Fig. 5.1. Așchierea ortogonală a unei țevi din OL37 cu cuțit din oțel rapid

În figura 5.1 se observă semifabricatul sub formă de țeavă fixat în universalul strungului
SNA 560 (între cele 3 bacuri) în vederea așchierii ortogonale cu ajutorul unei scule (cu geometrie
definită) din oțel rapid. Grosimea țevii e ste constantă și mai mică decât lungi mea muchiei sculei.

Tăișul cuțitului e ste perpendicular pe axa semifabricatului și poziționat într -un plan orizontal care
conține axa semifabricatului, astfel încât să fie îndeplinite condițiile așchierii ortogonale.

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

17

În figura 5.2 sunt prezentate poze ale așchiilor obținute în urma celor 15 experimente, în
condițiile descrise în tabelul 5.1.
S-a observ at că așchiile diferă atât ca formă cât și ca tip, în funcție de regimul de așchiere.
Acestor așchii li s -a măsurat grosimea iar cu ajut orul formulelor stabilite de Merchant ( prezentate
detaliat în cadrul capitolelor 1, 2 și 3 ) s -a calcul at eficien ța procesului.

Fig. 5.2. Așchiile obținute în cele 15 experimente (conform tabelului 5.1)

18
Utilaj: Strung universal SNA560
Scula: 4 scule de rabotat cu: r = 900;  = 50; 100; 150; respectiv  = 250.
Lichidul de a șchiere: Așchiere uscată
Semifabricat: țeavă din OL37; Dext = 61,5 mm ; grosimea țevii b = 3 mm .
Dinamometru cu traductor rezistiv: cu timbre tensometrice legate în pun ți Wheatstone

Tab 5.1 Tabel centralizator cu date experimentale: Nr. crt.
 [0]
n [rot/min]
v [m/min]
a1 [mm]
a2 [mm]
ka [ ]
tg  [ ]
 [0]
 [ ]
FP [daN]
Fr [daN]
F [daN]
N [daN]

Ff [daN]
Fn [daN]
 [daN/mm2]
 [daN/mm2]
Lf [daN/mm2]
Lf r [daN/mm2]
L [daN/mm2]
1 5 400 77,28 0,2 0,97 4,85 0,209 11,80 4,91 415 572 605,99 363,57 0,167 289,26 84,48 98,59 28,79 483,66 208,25 691,91
2 5 500 96,60 0,2 0,84 4,20 0,242 13,60 4,28 398 515 547,73 351,60 0,156 265,74 83,62 104,15 32,77 446,24 217,35 663,59
3 5 630 121,72 0,2 0,75 3,75 0,272 15,22 3,86 355 454 483,21 314,08 0,154 223,36 76,80 97,73 33,60 376,83 214,76 591,59
4 10 400 77,28 0,2 0,68 3,40 0,305 16,96 3,40 362 395 451,86 287,91 0,157 231,03 65,74 112,32 31,96 382,02 221,50 603,52
5 10 500 96,60 0,2 0,65 3,25 0,320 17,74 3,26 332 372 424,00 262,36 0,162 202,87 61,80 103,02 31,38 336,03 217,44 553,47
6 10 630 121,72 0,2 0,62 3,10 0,337 18,62 3,12 298 331 377,72 236,00 0,160 176,72 56,43 94,04 30,03 293,37 203,07 496,44
7 15 400 77,28 0,2 0,60 3,00 0,352 19,39 2,92 346 315 393,82 252,68 0,156 221,80 52,25 122,73 28,91 358,12 218,79 576,90
8 15 500 96,60 0,2 0,58 2,90 0,366 20,10 2,82 236 211 264,89 173,35 0,153 149,11 36,62 85,41 20,98 241,01 152,24 393,25
9 15 630 121,72 0,2 0,56 2,80 0,380 20,81 2,73 215 169 218,89 163,93 0,134 140,93 33,68 83,45 19,95 228,06 130,29 358,35
10 25 400 77,28 0,2 0,58 2,90 0,366 20,10 2,65 313 264 371,54 172,10 0,216 203,21 25,99 116,39 14,89 308,08 213,53 521,61
11 25 500 96,60 0,2 0,55 2,75 0,389 21,26 2,50 227 200 277,20 121,21 0,229 139,03 22,41 84,02 13,55 210,46 168,00 378,45
12 25 630 121,72 0,2 0,52 2,60 0,416 22,59 2,36 195 145 213,83 115,45 0,185 124,34 17,63 79,61 11,29 187,98 137,07 325,05
13 10 400 77,28 0,1 0,41 4,10 0,251 14,09 4,06 322 268 319,84 270,57 0,118 247,07 47,22 200,49 38,32 813,12 260,04 1073,16
14 10 400 77,28 0,2 0,65 3,25 0,320 17,74 3,26 564 614 702,61 448,81 0,157 350,10 104,78 177,79 53,21 579,91 360,31 940,23
15 10 400 77,28 0,4 1,30 3,25 0,320 17,74 3,26 861 968 1102,80 679,83 0,162 525,11 159,96 133,33 40,62 434,91 282,77 717,68

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

19

Calculul vitezei de așchiere v [m/min] 𝐯=𝒏 ∙ 𝝅 ∙ 𝑫𝒆𝒙𝒕
𝟏𝟎𝟎𝟎

Dext=61,5 [𝑚𝑚] ; π=3,141592654

unde : n [rot/min] − turația semifabricatului ( n = 400, 500 respectiv 630 [rot/min] )

Dext [mm] − diametrul exterior al semifabricatului (țeavă din OL37)

1. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=400 ∙ π ∙ 61,5
1000=77,28 → 𝐯=77,28 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
2. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=500 ∙ π ∙ 61,5
1000=96,60 → 𝐯=96,60 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
3. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=630 ∙ π ∙ 61,5
1000=121,72 → 𝐯=121,72 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
4. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=400 ∙ π ∙ 61,5
1000=77,28 → 𝐯=77,28 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
5. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=500 ∙ π ∙ 61,5
1000=96,60 → 𝐯=96,60 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
6. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=630 ∙ π ∙ 61,5
1000=121,72 → 𝐯=121,72 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
7. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=400 ∙ π ∙ 61,5
1000=77,28 → 𝐯=77,28 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
8. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=500 ∙ π ∙ 61,5
1000=96,60 → 𝐯=96,60 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
9. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=630 ∙ π ∙ 61,5
1000=121,72 → 𝐯=121,72 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
10. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=400 ∙ π ∙ 61,5
1000=77,28 → 𝐯=77,28 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
11. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=500 ∙ π ∙ 61,5
1000=96,60 → 𝐯=96,60 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
12. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=630 ∙ π ∙ 61,5
1000=121,72 → 𝐯=121,72 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

20
13. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=400 ∙ π ∙ 61,5
1000=77,28 → 𝐯=77,28 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
14. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=400 ∙ π ∙ 61,5
1000=77,28 → 𝐯=77,28 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
15. 𝐯=n ∙ π ∙ Dext
1000=400 ∙ π ∙ 61,5
1000=77,28 → 𝐯=77,28 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]

Calculul coeficientului de îngroșare a așchiei ka [ ] 𝒌𝒂= 𝒂𝟐
𝒂𝟏
unde : a1 [mm] – grosimea așchiei nedetașate
a2 [mm] – grosimea așchiei detașate

1. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,97
0,2=4,85 → 𝒌𝒂= 4,85
2. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,84
0,2=4,20 → 𝒌𝒂= 4,20
3. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,75
0,2=3,75 → 𝒌𝒂= 3,75
4. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,68
0,2=3,40 → 𝒌𝒂= 3,40
5. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,65
0,2=3,25 → 𝒌𝒂= 3,25
6. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,62
0,2=3,10 → 𝒌𝒂= 3,10
7. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,60
0,2=3,00 → 𝒌𝒂= 3,00
8. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,58
0,2=2,90 → 𝒌𝒂= 2,90
9. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,56
0,2=2,80 → 𝒌𝒂= 2,80

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

21
10. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,58
0,2=2,90 → 𝒌𝒂= 2,90
11. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,55
0,2=2,75 → 𝒌𝒂= 2,75
12. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,52
0,2=2,60 → 𝒌𝒂= 2,60
13. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,41
0,1=4,10 → 𝒌𝒂= 4,10
14. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=0,65
0,2=3,25 → 𝒌𝒂= 3,25
15. 𝒌𝒂=𝑎2
𝑎1=1,30
0,4=3,25 → 𝒌𝒂= 3,25

Calculul tangentei unghiului de forfecare tg Ø [ ] 𝒕𝒈 ∅= 𝒄𝒐𝒔𝜸
𝒌𝒂 − 𝒔𝒊𝒏𝜸
unde : 𝛾 [°] − unghiul de degajare

Pentru 𝛾= 5°

1. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos5°
𝑘𝑎 − sin5°=0,996
4,85 − 0,087=0,209 → 𝐭𝐠∅= 0,209
2. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos5°
𝑘𝑎 − sin5°=0,996
4,20 − 0,087=0,242 → 𝐭𝐠∅= 0,242
3. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos5°
𝑘𝑎 − sin5°=0,996
3,75 − 0,087=0,272 → 𝐭𝐠∅= 0,272

Pentru 𝛾= 10°

4. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos10°
𝑘𝑎 − sin10°=0,985
3,40 − 0,174=0,305 → 𝐭𝐠∅= 0,305
5. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos10°
𝑘𝑎 − sin10°=0,985
3,25 − 0,174=0,320 → 𝐭𝐠∅= 0,320
6. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos10°
𝑘𝑎 − sin10°=0,985
3,10 − 0,174=0,337 → 𝐭𝐠∅= 0,337

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

22
Pentru 𝛾= 15°

7. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos15°
𝑘𝑎 − sin15°=0,966
3,00 − 0,259=0,352 → 𝐭𝐠∅= 0,352
8. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos15°
𝑘𝑎 − sin15°=0,966
2,90 − 0,259=0,366 → 𝐭𝐠∅= 0,366
9. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos15°
𝑘𝑎 − sin15°=0,966
2,80 − 0,259=0,380 → 𝐭𝐠∅= 0,380

Pentru 𝛾= 25°

10. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos25°
𝑘𝑎 − sin25°=0,906
2,90 − 0,423=0,366 → 𝐭𝐠∅= 0,366
11. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos25°
𝑘𝑎 − sin25°=0,906
2,75 − 0,423=0,389 → 𝐭𝐠∅= 0,389
12. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos25°
𝑘𝑎 − sin25°=0,906
2,60 − 0,423=0,416 → 𝐭𝐠∅= 0,416

Pentru 𝛾= 10°

13. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos10°
𝑘𝑎 − sin10°=0,985
4,10 − 0,174=0,251 → 𝐭𝐠∅= 0,251
14. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos10°
𝑘𝑎 − sin10°=0,985
3,25 − 0,174=0,320 → 𝐭𝐠∅= 0,320
15. 𝐭𝐠∅= cos𝛾
𝑘𝑎 − sin𝛾=cos10°
𝑘𝑎 − sin10°=0,985
3,25 − 0,174=0,320 → 𝐭𝐠∅= 0,320

Calculul unghiului de forfecare Ø [⁰] ∅=𝒂𝒓𝒄𝒕𝒈 ( 𝒕𝒈 ∅)

1. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,209=11,80 ° → Ø=11,80 °

2. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,242=13,60 ° → Ø=13,60 °

3. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,272=15,22 ° → Ø=15,22 °

4. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,305=16,96 ° → Ø=16,96 °

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

23

5. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,320=17,74° → Ø=17,74 °

6. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,337=18,62 ° → Ø=18,62 °

7. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,352=19,39 ° → Ø=19,39 °

8. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,366=20,10 ° → Ø=20,10 °

9. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,380=20,81 ° → Ø=20,81 °

10. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,366=20,10 ° → Ø=20,10 °

11. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,389=21,26 ° → Ø=21,26 °

12. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,416=22,59 ° → Ø=22,59 °

13. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,251=14,09 ° → Ø=14,09 °

14. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,320=17,74 ° → Ø=17,74 °

15. Ø=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑡𝑔∅)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,320=17,74 ° → Ø=17,74 °

Calculul deformației specifice de forfecare ε [ ] 𝜺=𝒄𝒕𝒈 ∅+𝒕𝒈 (∅−𝜸)
unde: 𝛾 [°] − unghiul de degajare
∅ [°] − unghiul de forfecare

Pentru 𝛾= 5°

1. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 11,80°+𝑡𝑔 (11,80°−5°)=4,91
→ 𝜺=4,91
2. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 13,60°+𝑡𝑔 (13,60°−5°)=4,28
→ 𝜺=4,28
3. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 15,22°+𝑡𝑔 (15,22°−5°)=3,86
→ 𝜺=3,86

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

24

Pentru 𝛾= 10°

4. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 16,96°+𝑡𝑔 (16,96°−10°)=3,40
→ 𝜺=3,40
5. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 17,74°+𝑡𝑔 (17,74°−10°)=3,26
→ 𝜺=3,26
6. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 18,62°+𝑡𝑔 (18,62°−10°)=3,12
→ 𝜺=3,12

Pentru 𝛾= 15°

7. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 19,39°+𝑡𝑔 (19,39°−15°)=2,92
→ 𝜺=2,92
8. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 20,10°+𝑡𝑔 (20,10°−15°)=2,82
→ 𝜺=2,82
9. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 20,81°+𝑡𝑔 (20,81°−15°)=2,73
→ 𝜺=2,73

Pentru 𝛾= 25°

10. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 20,10°+𝑡𝑔 (20,10°−25°)=2,65
→ 𝜺=2,65
11. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 21,26°+𝑡𝑔 (21,26°−25°)=2,50
→ 𝜺=2,50
12. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 22,59°+𝑡𝑔 (22,59°−25°)=2,36
→ 𝜺=2,36

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

25
Pentru 𝛾= 10°

13. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 14,09°+𝑡𝑔 (14,09°−10°)=4,06
→ 𝜺=4,06
14. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 17,74°+𝑡𝑔 (17,74°−10°)=3,26
→ 𝜺=3,26
15. 𝜺=𝑐𝑡𝑔 ∅+𝑡𝑔 (∅−𝛾)=𝑐𝑡𝑔 17,74°+𝑡𝑔 (17,74°−10°)=3,26
→ 𝜺=3,26

Calculul forței de frecare ce se opune curgerii așchiei F [daN]
𝑭=𝑭𝒑∙ 𝐬𝐢𝐧𝜸+𝑭𝒓∙𝒄𝒐𝒔𝜸

unde : 𝑭𝒑 [daN] − componenta principală a reacțiunii semifabricatului (𝑭𝑹)
𝑭𝒓 [daN] − componenta pasivă/de respingere a reacțiunii semifabricatului (𝑭𝑹)
𝜸 [°] − unghiul de degajare
Aceste două componente (forțe) (𝑭𝒑 și 𝑭𝒓) sunt singurele care pot fi măsurate în practică.

Pentru 𝛾= 5°

1. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=415∙sin5°+572∙cos5°=605,99
→ 𝐅=605,99 [𝑑𝑎𝑁]
2. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=398∙sin5°+515∙cos5°=547,73
→ 𝐅=547,73 [𝑑𝑎𝑁]
3. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=355∙sin5°+454∙cos5°=483,21
→ 𝐅=483,21 [𝑑𝑎𝑁]

Pentru 𝛾= 10°

4. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=362∙sin10°+395∙cos10°=451,86
→ 𝐅=451,86 [𝑑𝑎𝑁]
5. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=332∙sin10°+372∙cos10°=424,00
→ 𝐅=424,00 [𝑑𝑎𝑁]
6. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=298∙sin10°+331∙cos10°=377,72

→ 𝐅=377,72 [𝑑𝑎𝑁]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

26

Pentru 𝛾= 15°

7. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=346∙sin15°+315∙cos15°=393,82
→ 𝐅=393,82 [𝑑𝑎𝑁]

8. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=236∙sin15°+211∙cos15°=264,89
→ 𝐅=264,89 [𝑑𝑎𝑁]

9. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=215∙sin15°+169∙cos15°=218,89
→ 𝐅=218,89 [𝑑𝑎𝑁]

Pentru 𝛾= 25°

10. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=313∙sin25°+264∙cos25°=371,54
→ 𝐅=371,54 [𝑑𝑎𝑁]

11. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=227∙sin25°+200∙cos25°=277,20
→ 𝐅=277,20 [𝑑𝑎𝑁]

12. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=195∙sin25°+145∙cos25°=213,83
→ 𝐅=213,83 [𝑑𝑎𝑁]

Pentru 𝛾= 10°

13. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=322∙sin10°+268∙cos10°=319,84
→ 𝐅=319,84 [𝑑𝑎𝑁]

14. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=564∙sin10°+614∙cos10°=702,61
→ 𝐅=702,61 [𝑑𝑎𝑁]

15. 𝐅=Fp∙sinγ+Fr∙cosγ=861∙sin10°+968∙cos10°=1 102,80
→ 𝐅=1 102,80 [𝑑𝑎𝑁]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

27

Calculul normalei pe fața de degajare N [daN]

𝑵=𝑭𝒑∙ 𝐜𝐨𝐬𝜸+𝑭𝒓∙𝒔𝒊𝒏𝜸

unde: 𝑭𝒑 [daN] − componenta principală a reacțiunii semifabricatului (𝑭𝑹)
𝑭𝒓 [daN] − componenta pasivă/de respingere a reacțiunii semifabricatului (𝑭𝑹)
𝜸 [°] − unghiul de degajare
Aceste două componente (forțele) (𝑭𝒑 și 𝑭𝒓) sunt singurele care pot fi măsurate în practică.

Pentru 𝛾= 5°

1. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=415∙cos5°+572∙sin5°=363,57
→ 𝐍=363,57 [𝑑𝑎𝑁]
2. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=398∙cos5°+515∙sin5°=351,60
→ 𝐍=351,60 [𝑑𝑎𝑁]
3. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=355∙cos5°+454∙sin5°=314,08
→ 𝐍=314,08 [𝑑𝑎𝑁]

Pentru 𝛾= 10°
4. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=362∙cos10°+395∙sin10°=287,91
→ 𝐍=287,91 [𝑑𝑎𝑁]
5. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=332∙cos10°+372∙sin10°=262,36
→ 𝐍=262,36 [𝑑𝑎𝑁]
6. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=298∙cos10°+331∙sin10°=236,00
→ 𝐍=236,00 [𝑑𝑎𝑁]

Pentru 𝛾= 15°
7. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=346∙cos15°+315∙sin15°=252,68
→ 𝐍=252,68 [𝑑𝑎𝑁]
8. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=236∙cos15°+211∙sin15°=173,35
→ 𝐍=173,35 [𝑑𝑎𝑁]

9. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=215∙cos15°+169∙sin15°=163,93

→ 𝐍=163,93 [𝑑𝑎𝑁]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

28

Pentru 𝛾= 25°
10. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=313∙cos25°+264∙sin25°=172,10
→ 𝐍=172,10 [𝑑𝑎𝑁]
11. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=227∙cos25°+200∙sin25°=121,21
→ 𝐍=121,21 [𝑑𝑎𝑁]
12. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=195∙cos25°+145∙sin25°=115,45
→ 𝐍=115,45 [𝑑𝑎𝑁]

Pentru 𝛾= 10°
13. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=322∙cos10°+268∙sin10°=270,57
→ 𝐍=270,57 [𝑑𝑎𝑁]
14. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=564∙cos10°+614∙sin10°=448,81
→ 𝐍=448,81 [𝑑𝑎𝑁]
15. 𝐍=Fp∙cosγ+Fr∙sinγ=861∙cos10°+968∙sin10°=679,83
→ 𝐍=679,83 [𝑑𝑎𝑁]

Calculul coeficientului de frecare μ [ ] 𝝁=𝒕𝒈 𝜼=𝑭
𝑵
unde: 𝑭 [daN] − forța de frecare ce se opune curgerii așchiei
𝑵 [daN] − normala pe fața de degajare

1. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=605,99
363,57∙10−1=0,167 → 𝝁=0,167
2. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=547,73
351,60∙10−1=0,156 → 𝝁=0,156
3. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=483,21
314,08∙10−1=0,154 → 𝝁=0,154
4. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=451,86
287,91∙10−1=0,157 → 𝝁=0,157

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

29
5. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=424,00
262,36∙10−1=0,162 → 𝝁=0,162
6. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=377,72
236,00∙10−1=0,160 → 𝝁=0,160
7. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=393,82
252,68∙10−1=0,156 → 𝝁=0,156
8. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=264,89
173,35∙10−1=0,153 → 𝝁=0,153
9. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=218,89
163,93∙10−1=0,134 → 𝝁=0,134
10. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=371,54
172,10∙10−1=0,216 → 𝝁=0,216
11. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=277,20
121,21∙10−1=0,229 → 𝝁=0,229
12. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=213,83
115,45∙10−1=0,185 → 𝝁=0,185
13. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=319,84
270,57∙10−1=0,118 → 𝝁=0,118
14. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=702,61
448,81∙10−1=0,157 → 𝝁=0,157
15. 𝝁=tg 𝜂=𝐹
𝑁=1102,80
679,83∙10−1=0,162 → 𝝁=0,162

Calculul unghiului dintre reacțiunea semifabricatului (𝑭𝑹 ) și normala pe fața de
degajare (𝑵) η [⁰] 𝜼=𝒂𝒓𝒄𝒕𝒈𝑭
𝑵=𝒂𝒓𝒄𝒕𝒈 𝝁
unde: 𝑭 [daN] − forța de frecare ce se opune curgerii așchiei
𝑵 [daN] − normala pe fața de degajare
𝝁 [ ] − coeficientul de frecare

1. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,167=9,48 ° → 𝜼=9,48 °

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

30

2. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,156=8,87 ° → 𝜼=8,87 °

3. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,154=8,75 ° → 𝜼=8,75 °

4. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,157=8,92 ° → 𝜼=8,92 °

5. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,162=9,20 ° → 𝜼=9,20 °

6. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,160=9,09° → 𝜼=9,09 °

7. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,156=8,87 ° → 𝜼=8,87 °

8. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,153=8,70 ° → 𝜼=8,70 °

9. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,134=7,63 ° → 𝜼=7,63 °

10. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,216=12,19 ° → 𝜼=12,19 °

11. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,229=12,90 ° → 𝜼=12,90 °

12. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,185=10,48 ° → 𝜼=10,48 °

13. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,118=6,73° → 𝜼=6,73 °

14. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,157=8,92 ° → 𝜼=8,92°

15. 𝜼=arctg 𝐹
𝑁=arctg 𝜇=arctg 0,162=9,20 ° → 𝜼=9,20 °

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

31

Calculul forței care acționează în planul de forfecare Ff [daN]

𝑭𝒇=𝑭𝒑∙𝒄𝒐𝒔Ø−𝑭𝒓∙𝒔𝒊𝒏Ø

unde: 𝑭𝒑 [daN] − componenta principală a reacțiunii semifabricatului (𝑭𝑹)
𝑭𝒓 [daN] − componenta pasivă/de respingere a reacțiunii semifabricatului (𝑭𝑹)
∅ [°] − unghiul de forfecare
Aceste două componente (forțe) (𝑭𝒑 și 𝑭𝒓) sunt singurele care pot fi măsurate în practică.

1. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=415∙cos11,80°−572∙sin11,80°=289,26
→ 𝐅𝐟=289,26 [𝑑𝑎𝑁]

2. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=398∙cos13,60°−515∙sin13,60°=265,74
→ 𝐅𝐟=265,74 [𝑑𝑎𝑁]

3. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=355∙cos15,22°−454∙sin15,22°=223,36
→ 𝐅𝐟=223,36 [𝑑𝑎𝑁]

4. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=362∙cos16,96°−395∙sin16,96°=231,03
→ 𝐅𝐟=231,03 [𝑑𝑎𝑁]

5. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=332∙cos17,74°−372∙sin17,74°=202,87
→ 𝐅𝐟=202,87 [𝑑𝑎𝑁]

6. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=298∙cos18,62°−331∙sin18,62°=176,72
→ 𝐅𝐟=176,72 [𝑑𝑎𝑁]

7. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=346∙cos19,39°−315∙sin19,39°=221,80
→ 𝐅𝐟=221,80 [𝑑𝑎𝑁]

8. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=236∙cos20,10°−211∙sin20,10°=149,11
→ 𝐅𝐟=149,11 [𝑑𝑎𝑁]

9. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=215∙cos20,81°−169∙sin20,81°=140,93
→ 𝐅𝐟=140,93 [𝑑𝑎𝑁]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

32
10. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=313∙cos20,10°−264∙sin20,10°=203,21
→ 𝐅𝐟=203,21 [𝑑𝑎𝑁]

11. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=227∙cos21,26°−200∙sin21,26°=139,03
→ 𝐅𝐟=139,03 [𝑑𝑎𝑁]

12. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=195∙cos22,59°−145∙sin22,59°=124,34
→ 𝐅𝐟=124,34 [𝑑𝑎𝑁]

13. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=322∙cos14,09°−268∙sin14,09°=247,07
→ 𝐅𝐟=247,07 [𝑑𝑎𝑁]

14. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=564∙cos17,74°−614∙sin17,74°=350,10
→ 𝐅𝐟=350,10 [𝑑𝑎𝑁]

15. 𝐅𝐟=Fp∙cos∅+Fr∙sin∅=861∙cos17,74°−968∙sin17,74°=525,11
→ 𝐅𝐟=525,11 [𝑑𝑎𝑁]

Calculul forței normale pe planul de forfecare Fn [daN]

𝑭𝒏=𝑭𝒇∙𝒕𝒈(Ø+𝜼−𝜸)

unde: 𝑭𝒇 [daN] − forța care acționează în planul de forfecare
∅ [°] − unghiul de forfecare
𝜂 [°] − unghiul dintre reacțiunea semifabricatului și normala pe fața de degajare
𝜸 [°] − unghiul de degajare

1. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=289,26∙tg (11,80 °+9,48 °−5°)=84,48
→ 𝐅𝐧=84,48 [𝑑𝑎𝑁]

2. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=265,74∙tg (13,60 °+8,87 °−5°)=83,62
→ 𝐅𝐧=83,62 [𝑑𝑎𝑁]

3. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=223,36∙tg (15,22 °+8,75 °−5°)=76,80
→ 𝐅𝐧=76,80 [𝑑𝑎𝑁]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

33
4. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=231,03∙tg (16,96 °+8,92 °−10°)=65,74
→ 𝐅𝐧=65,74 [𝑑𝑎𝑁]

5. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=202,87∙tg (17,74 °+9,20 °−10°)=61,80
→ 𝐅𝐧=61,80 [𝑑𝑎𝑁]

6. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=176,72∙tg (18,62 °+9,09 °−10°)=56,43
→ 𝐅𝐧=56,43 [𝑑𝑎𝑁]

7. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=221,80∙tg (19,39 °+8,87 °−15°)=52,25
→ 𝐅𝐧=52,25 [𝑑𝑎𝑁]

8. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=149,11∙tg (20,10 °+8,70 °−15°)=36,62
→ 𝐅𝐧=36,62 [𝑑𝑎𝑁]

9. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=140,93∙tg (20,81 °+7,63 °−15°)=33,68
→ 𝐅𝐧=33,68 [𝑑𝑎𝑁]

10. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=203,21∙tg (20,10 °+12,19 °−25°)=25,99
→ 𝐅𝐧=25,99 [𝑑𝑎𝑁]

11. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=139,03∙tg (21,26 °+12,90 °−25°)=22,41
→ 𝐅𝐧=22,41 [𝑑𝑎𝑁]

12. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=124,34∙tg (22,59 °+10,48 °−25°)=17,63
→ 𝐅𝐧=17,63 [𝑑𝑎𝑁]

13. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=247,07∙tg (14,09 °+6,73 °−10°)=47,22
→ 𝐅𝐧=47,22 [𝑑𝑎𝑁]

14. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=350,10∙tg (17,74 °+8,92 °−10°)=104,78
→ 𝐅𝐧=104,78 [𝑑𝑎𝑁]

15. 𝐅𝐧=Ff∙tg (∅ + η−γ)=525,11∙tg (17,74 °+9,20 °−10°)=159,96

→ 𝐅𝐧=159,96 [𝑑𝑎𝑁]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

34

Calculul ariei planului de forfecare 𝑨𝒇 [mm2] 𝑨𝒇=𝒂𝟏
𝒔𝒊𝒏 Ø∙𝒃

unde: 𝒂𝟏 [mm] − grosimea așchiei nedetașate

∅ [°] − unghiul de forfecare
𝒃 [mm]− lățimea așchiei nedetașate = grosimea semifabricatului (țeavă din OL37 )
b = 3 [mm ]

1. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin11,80 °∙3=2,93 → 𝑨𝒇= 2,93 [𝑚𝑚2]

2. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin13,60 °∙3=2,55 → 𝑨𝒇= 2,55 [𝑚𝑚2]

3. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin15,22 °∙3=2,29 → 𝑨𝒇= 2,29 [𝑚𝑚2]

4. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin16,96 °∙3=2,06 → 𝑨𝒇= 2,06 [𝑚𝑚2]

5. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin17,74 °∙3=1,97 → 𝑨𝒇= 1,97 [𝑚𝑚2]

6. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin18,62 °∙3=1,88 → 𝑨𝒇= 1,88 [𝑚𝑚2]

7. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin19,39 °∙3=1,81 → 𝑨𝒇= 1,81 [𝑚𝑚2]

8. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin20,10 °∙3=1,75 → 𝑨𝒇= 1,75 [𝑚𝑚2]

9. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin20,81 °∙3=1,69 → 𝑨𝒇= 1,69 [𝑚𝑚2]

10. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin20,10 °∙3=1,75 → 𝑨𝒇= 1,75 [𝑚𝑚2]

11. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin21,26 °∙3=1,65 → 𝑨𝒇= 1,65 [𝑚𝑚2]

12. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin22,59 °∙3=1,56 → 𝑨𝒇= 1,56 [𝑚𝑚2]

13. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,1
sin14,09 °∙3=1,23 → 𝑨𝒇= 1,23 [𝑚𝑚2]
14. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,2
sin17,74 °∙3=1,97 → 𝑨𝒇= 1,97 [𝑚𝑚2]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

35
15. 𝑨𝒇=𝑎1
sin∅∙𝑏=0,4
sin17,74 °∙3=3,94 → 𝑨𝒇= 3,94 [𝑚𝑚2]

Calculul efortului de forfecare din procesul de așchiere τ [ 𝐝𝐚𝐍
𝐦𝐦𝟐 ] 𝝉=𝑭𝒇
𝑨𝒇
unde: 𝑭𝒇 [daN] − forța care ac ționeaz ă în planul de forfecare
𝑨𝒇 [mm2] − aria planului de forfecare

1. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=289,26
2,93=98,59 → 𝝉= 98,59 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

2. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=265,74
2,55=104,15 → 𝝉=104,15 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

3. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=223,36
2,29=97,73 → 𝝉= 97,73 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

4. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=231,03
2,06=112,32 → 𝝉=112,32 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

5. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=202,87
1,97=103,02 → 𝝉=103,02 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

6. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=176,72
1,88=94,04 → 𝝉= 94,04 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

7. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=221,80
1,81=122,73 → 𝝉=122,73 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

8. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=149,11
1,75=85,41 → 𝝉 = 85,41 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

9. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=140,93
1,69=83,45 → 𝝉 = 83,45 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

10. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=203,21
1,75=116,39 → 𝝉=116,39 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

11. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=139,03
1,65=84,02 → 𝝉 = 84,02 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

36
12. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=124,34
1,56=79,61 → 𝝉= 79,61 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

13. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=247,07
1,23=200,49 → 𝝉=200,49 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

14. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=350,10
1,97=177,79 → 𝝉=177,79 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

15. 𝝉=𝐹𝑓
𝐴𝑓=525,11
3,94=133,33 → 𝝉=133,33 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Calculul efortului de comprimare care apare în procesul de așchiere σ [ 𝐝𝐚𝐍
𝐦𝐦𝟐 ]
𝛔=𝑭𝒏
𝑨𝒇

unde: 𝑭𝒏 [daN] − forța normală pe planul de forfecare
𝑨𝒇 [mm2] − aria planului de forfecare

1. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=84,48
2,93=28,79 → 𝛔=28,79 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

2. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=83,62
2,55=32,77 → 𝛔=32,77 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

3. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=76,80
2,29=33,60 → 𝛔=33,60 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

4. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=65,74
2,06=31,96 → 𝛔=31,96 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

5. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=61,80
1,97=31,38 → 𝛔=31,38 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

6. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=56,43
1,88=30,03 → 𝛔=30,03 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

7. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=52,25
1,81=28,91 → 𝛔=28,91 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

8. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=36,62
1,75=20,98 → 𝛔=20,98 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

37
9. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=33,68
1,69=19,95 → 𝛔=19,95 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

10. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=25,99
1,75=14,89 → 𝛔=14,89 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

11. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=22,41
1,65=13,55 → 𝛔=13,55 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

12. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=17,63
1,56=11,29 → 𝛔=11,29 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

13. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=47,22
1,23=38,32 → 𝛔=38,32 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

14. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=104,78
1,97=53,21 → 𝛔=53,21 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

15. 𝛔=𝐹𝑛
𝐴𝑓=159,96
3,94=40,62 → 𝛔=40,62 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Calculul lucrului mecanic specific de forfecare Lf [ 𝐝𝐚𝐍
𝐦𝐦𝟐 ] 𝑳𝒇=𝝉∙𝛆
unde: 𝝉 [daN/mm2] − efortul de forfecare
𝜺 [ ] − deformația specifică de forfecare

1. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=98,59∙4,91=483,66 → 𝑳𝒇=483,66 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

2. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=104,15∙4,28=446,24 → 𝑳𝒇=446,24 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

3. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=97,73∙3,86=376,83 → 𝑳𝒇=376,83 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

4. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=112,32∙3,40=382,02 → 𝑳𝒇=382,02 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

5. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=103,02∙3,26=336,03 → 𝑳𝒇=336,03 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

6. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=94,04∙3,12=293,37 → 𝑳𝒇=293,37 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

38
7. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=122,73∙2,92=358,12 → 𝑳𝒇=358,12 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

8. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=85,41∙2,82=241,01 → 𝑳𝒇=241,01 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

9. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=83,45∙2,73=228,06 → 𝑳𝒇=228,06 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

10. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=116,39∙2,65=308,08 → 𝑳𝒇=308,08 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

11. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=84,02∙2,50=210,46 → 𝑳𝒇=210,46 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

12. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=79,61∙2,36=187,98 → 𝑳𝒇=187,98 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

13. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=200,49∙4,06=813,12 → 𝑳𝒇=813,12 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

14. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=177,79∙3,26=579,91 → 𝑳𝒇=579,91 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

15. 𝑳𝒇=𝜏∙𝜀=133,33∙3,26=434,91 → 𝑳𝒇=434,91 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Calculul lucrului mecanic specific pentru învingerea frecării Lfr [ 𝐝𝐚𝐍
𝐦𝐦𝟐 ]

𝑳𝒇𝒓=𝑭
𝒂𝟏 ∙ 𝒃 ∙ 𝒂𝟐
𝒂𝟏=𝑭
𝒂𝟐 ∙ 𝒃=𝑭
𝑨𝟐

unde: 𝑭 [daN] − forța de frecare ce se opune curgerii așchiei
𝑨𝟐 [mm] − aria așchiei detașate
𝒂𝟏 [mm] − grosimea așchiei nedetașate
𝒂𝟐 [mm] − grosimea așchiei detașate
𝒃 [mm] − lățimea așchiei detașate b = 3 [mm ]

1. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=605,99
0,97 ∙ 3=605,99
2,91=208,25 → 𝑳𝒇𝒓=208,25 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

2. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=547,73
0,84 ∙ 3=547,73
2,52=217,35 → 𝑳𝒇𝒓=217,35 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

39
3. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=483,21
0,75 ∙ 3=483,21
2,25=214,76 → 𝑳𝒇𝒓=214,76 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

4. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=451,86
0,68 ∙ 3=451,86
2,04=221,50 → 𝑳𝒇𝒓=221,50 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

5. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=424,00
0,65 ∙ 3=424,00
1,95=217,44 → 𝑳𝒇𝒓=217,44 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

6. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=377,72
0,62 ∙ 3=377,72
1,86=203,07 → 𝑳𝒇𝒓=203,07 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

7. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=393,82
0,60 ∙ 3=393,82
1,80=218,79 → 𝑳𝒇𝒓=218,79 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

8. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=264,89
0,58 ∙ 3=264,89
1,74=152,24 → 𝑳𝒇𝒓=152,24 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

9. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=218,89
0,56 ∙ 3=218,89
1,68=130,29 → 𝑳𝒇𝒓=130,29 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

10. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=371,54
0,58 ∙ 3=371,54
1,74=213,53 → 𝑳𝒇𝒓=213,53 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

11. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=277,20
0,55 ∙ 3=277,20
1,65=168,00 → 𝑳𝒇𝒓=168,00 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

12. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=213,83
0,52 ∙ 3=213,83
1,56=137,07 → 𝑳𝒇𝒓=137,07 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

13. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=319,84
0,41 ∙ 3=319,84
1,23=260,04 → 𝑳𝒇𝒓=260.04 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

14. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=702,61
0,65 ∙ 3=702,61
1,95=360,31 → 𝑳𝒇𝒓=360,31 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

15. 𝑳𝒇𝒓=𝐹
𝐴2=𝐹
𝑎2 ∙ 𝑏=1 102,80
1,30 ∙ 3=1 102,80
3,90=282,77 → 𝑳𝒇𝒓=282,77 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

40

Calculul ariei așchiei detașate A 2 [mm2] 𝑨𝟐=𝒂𝟏∙𝒃 ∙ 𝒂𝟐
𝒂𝟏=𝒂𝟐∙ 𝒃

unde: 𝒂𝟏 [mm] − grosimea așchiei nedetașate
𝒂𝟐 [mm] − grosimea așchiei detașate
𝒃 [mm] − lățimea așchiei detașate = grosimea semifabricatului (țeavă din OLC37 )
b = 3 [mm ]

1. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,97∙3=2,91 → 𝑨𝟐= 2,91 [𝑚𝑚2]
2. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,84∙3=2,52 → 𝑨𝟐= 2,52 [𝑚𝑚2]
3. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,75∙3=2,25 → 𝑨𝟐= 2,25 [𝑚𝑚2]
4. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,68∙3=2,04 → 𝑨𝟐= 2,04 [𝑚𝑚2]
5. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,65∙3=1,95 → 𝑨𝟐= 1,95 [𝑚𝑚2]
6. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,62∙3=1,86 → 𝑨𝟐= 1,86 [𝑚𝑚2]
7. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,60∙3=1,80 → 𝑨𝟐= 1,80 [𝑚𝑚2]
8. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,58∙3=1,74 → 𝑨𝟐= 1,74 [𝑚𝑚2]
9. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,56∙3=1,68 → 𝑨𝟐= 1,68 [𝑚𝑚2]
10. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,58∙3=1,74 → 𝑨𝟐= 1,74 [𝑚𝑚2]
11. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,55∙3=1,65 → 𝑨𝟐= 1,65 [𝑚𝑚2]
12. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,52∙3=1,56 → 𝑨𝟐= 1,56 [𝑚𝑚2]
13. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,41∙3=1,23 → 𝑨𝟐= 1,23 [𝑚𝑚2]
14. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =0,65∙3=1,95 → 𝑨𝟐= 1,95 [𝑚𝑚2]
15. 𝑨𝟐=𝑎2∙𝑏 =1,30∙3=3,90 → 𝑨𝟐= 3,90 [𝑚𝑚2]

Calculul lucrului mecanic specific total LΣ [ 𝒅𝒂𝑵
𝒎𝒎𝟐 ] 𝑳𝚺=𝝉∙𝛆+𝑭
𝑨𝟐
unde: 𝝉 [daN/𝑚𝑚2] − efortul de forfecare
𝜺 [ ] − deformația specifică de forfecare
𝑭 [daN] − forța de frecare ce se opune curgerii așchiei
𝑨𝟐 [𝑚𝑚2] − aria așchiei detașate

1. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=98,59∙4,91+605,99
2,91=691,91 → 𝑳𝜮=691,91 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

41

2. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=104,15∙4,28+547,73
2,52=663,59 → 𝑳𝜮=663,59 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

3. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=97,73∙3,85+483,21
2,25=591,59 → 𝑳𝜮=591,59 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

4. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=112,32∙3,40+451,86
2,04=603,52 → 𝑳𝜮=603,52 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

5. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=103,02∙3,26+424,00
1,95=553,47 → 𝑳𝜮=553,47 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

6. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=94,04∙3,12+377,72
1,86=496,44 → 𝑳𝜮=496,44 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

7. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=122,73∙2,92+393,82
1,80=576,90 → 𝑳𝜮=576,90 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

8. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=85,41∙2,82+264,89
1,74=393,25 → 𝑳𝜮=393,25 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

9. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=83,45∙2,73+218,89
1,68=358,35 → 𝑳𝜮=358,35 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

10. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=116,39∙2,65+371,54
1,74=521,61 → 𝑳𝜮=521,61 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

11. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=84,02∙2,50+277,20
1,65=378,45 → 𝑳𝜮=378,45 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

12. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=79,61∙2,36+213,83
1,56=325,05 → 𝑳𝜮=325,05 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

13. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=200,49∙4,06+319,84
1,23=1 073,16 →𝑳𝜮=1 073,16 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

14. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=177,79∙3,26+702,61
1,95=940,23 → 𝑳𝜮=940,23 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

15. 𝑳𝜮=𝜏∙𝜀+𝐹
𝐴2=133,33∙3,26+1 102,80
3,90=717,68 → 𝑳𝜮=717,68 [ 𝑑𝑎𝑁
𝑚𝑚2 ]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

42
Dependențele dintre ele mentele caracteristice așchierii ortogonale a semifabricatului țeavă
din OLC37 cu Dext = 61,5 mm ; grosimea țevii b = 3 mm măsurate și calculate în urma desfășurării
experimentului sunt reprezentate cu ajutorul următoarelor diagrame :
(5.1)

Diagrama 5. 1 : Dependența dintre coeficientul de îngroșare a așchiei Ka
și vitez a de așchiere v

(5.2)

Diagrama 5. 2 : Dependența dintre coeficientul de îngroșare a așchiei Ka
și grosimea a șchiei nedetașate a1
77,28 ; 4,85
96,60 ; 4,20
121,72 ; 3,75
77,28 ; 3,4096,60 ; 3,25121,72 ; 3,1077,28 ; 3,0096,60 ; 2,90121,72 ; 2,80
77,28 ; 2,9096,60 ; 2,75 121,72 ; 2,60
0123456
0 20 40 60 80 100 120 140Ka[]
v [m/min]Dependen ța dintre coeficientul de îngroșare a așchiei Ka și viteza de
așchiere v
Ka = f(v) -încercările
(1,2,3) pentru γ = 5⁰
Ka = f(v) -încercările
(4,5,6) pentru γ = 10⁰
Ka = f(v) -încercările
(7,8,9) pentru γ = 15⁰
Ka = f(v) -încercările
(10,11,12) pentru γ = 25⁰
0,1; 4,10
0,2; 3,250,4; 3,25
012345
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5Ka[]
a1[mm]Dependen ța dintre coeficietul de îngro șare a a șchieiKa și grosimea
așchi einedetașate a1
Ka = f(a1) -încercările
(13,14,15) pentru γ = 10⁰
și n= 400 [rot/min]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

43
(5.3)

Diagrama 5. 3 : Dependența dintre coeficientul de îngroșare a așchiei Ka
și unghiu l de degajare γ⁰

(5.4)

Diagrama 5. 4 : Dependența dintre forța principal ă Fp și vitez a de așchiere v

5; 4,85
10; 3,4
15; 3 25; 2,95; 4,2
10; 3,25
15; 2,9 25; 2,755; 3,75
10; 3,115; 2,8 25; 2,6
0123456
0 5 10 15 20 25 30Ka[ ]
γ[⁰]Dependen ța dintre coeficientul de îngroșare a așchiei Ka și unghiu lde
degajare γ
Ka = f( γ) -încercările
(1,4,7,10) pentru n = 400
[rot/min]
Ka = f( γ) -încercările
(2,5,8,11) pentru n = 500
[rot/min]
Ka = f( γ) -încercările
(3,6,9,12) pentru n = 630
[rot/min]
77,28 ; 415
96,60 ; 398
121,72 ; 355 77,28 ; 362
96,60 ; 332121,72 ; 29877,28 ; 346
96,60 ; 236121,72 ; 21577,28 ; 313
96,60 ; 227
121,72 ; 195
050100150200250300350400450
0 20 40 60 80 100 120 140Fp[daN]
v [m/min]Dependen ța dintre forț aprincipală Fpși viteza de a șchiere v
Fp = f(v) -încercările
(1,2,3) pentru γ = 5⁰
Fp = f(v) -încercările
(4,5,6) pentru γ = 10⁰
Fp = f(v) -încercările
(7,8,9) pentru γ = 15⁰
Fp = f(v) -încercările
(10,11,12) pentru γ = 25⁰

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

44
(5.5)

Diagrama 5. 5 : Dependența dintre forța principal ă Fp și grosimea așchi ei nedetașate a1

(5.6)

Diagrama 5. 6 : Dependența dintre forța principal ă Fp și unghiu l de degajare γ
0,1; 3220,2; 5640,4; 861
01002003004005006007008009001000
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50Fp[daN]
a1[mm]Dependen ța dintre for ța principală Fpși grosimea așchiei nedetașate a1
Fp = f(a1) -încercările
(13,14.15) pentru γ = 10⁰
și n = 400 [rot/min]
5; 415
10; 36215; 346
25; 3135; 398
10; 332
15; 236 25; 2275; 355
10; 298
15; 21525; 195
050100150200250300350400450
0 5 10 15 20 25 30Fp[daN]
γ[⁰]Dependen ța dintre forțaprincipal ăFpși unghiul de degajare γ
Fp = f( γ) -încercările
(1,4,7,10) pentru n = 400
[rot/min]
Fp = f( γ) -încercările
(2,5,8,11) pentru n = 500
[rot/min]
Fp = f( γ) -încercările
(3,6,9,12) pentru n = 630
[rot/min]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

45
(5.7)

Diagrama 5. 7 : Dependența dintre unghiu l de forfecare Ø și vitez a de așchiere v

(5.8)

Diagrama 5. 8 : Dependența dintre unghiu l de forfecare Ø
și grosimea așchi ei nedetașate a1
77,28 ; 11,80 96,60 ; 13,60121,72 ; 15,2277,28 ; 16,96 96,60 ; 17,74121,72 ; 18,6277,28 ; 19,3996,60 ; 20,10121,72 ; 20,8177,28 ; 20,1096,60 ; 21,26121,72 ; 22,59
0510152025
0 20 40 60 80 100 120 140Ø[⁰]
v [m/min]Dependen ța dintre unghiul de forfecare Øși viteza de a șchiere v
Ø = f(v) -încercările
(1,2,3) pentru γ = 5⁰
Ø = f(v) -încercările
(4,5,6) pentru γ =10⁰
Ø = f(v) -încercările
(7,8,9) pentru γ = 15⁰
Ø = f(v) -încercările
(10,11,12) pentru γ =25⁰
0,1; 14,090,2; 17,740,4; 17,74
02468101214161820
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50Ø[⁰]
a1[mm]Dependen ța dintre unghiu lde forfecare Øși grosimea așchiei
nedetașate a1
Ø = f(a1) -încercările
(13,14,15) pentru γ = 10⁰
și n= 400 [rot/min]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

46
(5.9)

Diagrama 5. 9 : Dependența dintre unghiu l de forfecare Ø și unghiu l de degajare γ

(5.10)

Diagrama 5. 10 : Dependența dintre deformația specifică de forfecare ε
și vitez a de așchiere v
5; 11,8010; 16,9615; 19,3925; 20,10
5; 13,6010; 17,7415; 20,1025; 21,26
5; 15,2210; 18,6215; 20,8125; 22,59
0510152025
0 5 10 15 20 25 30Ø[⁰]
γ[⁰]Dependen ța dintre unghiu l de forfecare Øși unghiul de degajare γ
Ø = f( γ) -încercările
(1,4,7,10) pentru n = 400
[rot/min]
Ø = f( γ) -încercările
(2,5,8,11) pentru n = 500
[rpt/min]
Ø = f( γ) -încercările
(3,6,9,12) pentru n = 630
[rot/min]
77,28 ; 4,91
96,60 ; 4,28
121,72 ; 3,86
77,28 ; 3,4096,60 ; 3,26
121,72 ; 3,12
77,28 ; 2,92 96,60 ; 2,82121,72 ; 2,73
77,28 ; 2,65
96,60 ; 2,50 121,72 ; 2,36
0123456
0 20 40 60 80 100 120 140ε[]
v [m/min]Dependen ța dintre deforma ția specifică de forfecare εși viteza de
așchiere v
ε = f(v) -încercările
(1,2,3) pentru γ = 5⁰
ε = f(v) -încercările
(4,5,6) pentru γ = 10⁰
ε = f(v) -încercările
(7,8,9) pentru γ = 15⁰
ε = f(v) -încercările
(10,11,12) pentru γ = 25⁰

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

47
(5.11)

Diagrama 5. 11 : Dependența dintre deformația specifică de forfecare ε
și grosimea așchi ei nedetașate a1

(5.12)

Diagrama 5. 12 : Dependența dintre deformația specifică de forfecare ε
și unghiu l de degajare γ
0,1; 4,06
0,2; 3,260,4; 3,26
0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,5
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50ε[]
a1[mm]Dependen ța dintre deformația specifică de forfecare εși grosimea
așchiei nedetașate a1
ε = f(a1) -încercările
(13,14,15) pentru γ = 10⁰
și n= 400 [rot/min]
5; 4,91
10; 3,40
15; 2,92
25; 2,655; 4,28
10; 3,26
15; 2,8225; 2,505; 3,86
10; 3,12
15; 2,7325; 2,36
0123456
0 5 10 15 20 25 30ε[ ]
γ[⁰]Dependen ța dintre deformația specifică de forfecare εși unghiul de
degajare γ
ε = f(γ) -încercările
(1,4,7,10) pentru n = 400
[rot/min]
ε = f(γ) -încercările
(2,5,8,11) pentru n = 500
[rot/min]
ε = f(γ) -încercările
(3,6,9,12) pentru n = 630
[rot/min]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

48
CAPITOLUL 6
SCOPUL EXPERIMENTULUI

Lucrarea „ STUDIUL EXPERIMENTAL AL AȘCHIERII ORTOGONALE A OȚELULUI
LAMINAT UTILIZÂND MODELUL MERCHANT " are scopul de a evidenția următoarele aspecte :

▪ procesul de formare a așchiei este un p roces de deformare plastică;
▪ parametri procesului de așchiere și a geometriei sculei influențează deformarea așchiei și
eficiența procesului de așchiere;
▪ forțele care apar în procesul de așchiere se calculează în funcție de componenta
principală FP și de respingere Fr ( singurele componente care pot fi măsurate cu ajutorul
dinamometrului), forțe care permit ulterior calculul eforturilor de forfecare (  ) și de
comprimare (  ) care apar în procesul de așchiere;
▪ studierea la scară microscopică a zonei de așchiere permite determinarea direcției de
deformare (caracterizată de unghiul  ) și a direcției de forfecare, (aflată la unghiul de
forfecare  față de planul muchiei de așchiere );

Aceste deziderate au fost puse în evidență în urma realizării în la boratorul de BAGS al
facultății Construcții de Mașini a procesului de așchiere ortogonală a unei țevi de oțel laminat cu
scule din oțel rapid, măsurându -se în timp real componenta principală FP și de respingere Fr cu
ajutorul dinamometrului din dotarea lab oratorului.

Pentru evidențierea deformațiilor plastice care apar în zona de așchiere și calculul eficienței
procesului prin stabilirea lucrului mecanic specific total (L ), s-a determinat coeficientul de
îngroșare a așchiei (Ka), pentru diferite situații de așchiere. Determinarea dimensiunilor așchiei
detașate s -a realizat prin măsurarea cu ajutorul Oditest -ului.
Calculele și măsurătorile au condus în final la ridicarea unor grafice prin care s -a stabilit
modul în care parametri procesului de așch iere (viteza de așchiere, geometria sculei, avansul) pot
influența mărimile care caracterizează procesul de așchiere ortogonală (coeficientul de îngroșare a
așchiei, forțele din proces, unghiul de forfecare, deformația specifică de forfecare, etc.).

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

49
CAPI TOLUL 7
STRUNGUL UNIVERSAL SNA 560

Din grupa strungurilor, cele mai răspândite sunt strungurile normale universale . Denumirea
vine de la precizia normală obținută la piesele executate pe aceste strunguri și de la dispunerea
(orizontală) a arborelui princ ipal și a ghidajelor căruciorului, precum (universale) și de la faptul că
pe aceste strunguri se pot prelucra piese de forme și dimensiuni diferite, cu sau fără ajutorul unor
dispozitive speciale [2], [7] .

Construc ția și cinematica strungului normal SNA5 60 este prezentată în figurile 6.1 și 6.2.

Fig. 6.1. Componentele strungului SNA 560 în vedere frontală [7]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

50
Batiul strungului susține celelalte subansambluri ale strungului. La partea superioară are
sistemul de ghidaje longitudinale V, iar la partea inferioară se reazemă pe două picioare.

Pe batiu se montează păpu șa fixă, căruciorul C, păpu șa mobilă, cutia de avansuri și filete
CAF , cremaliera de avans longitudinal Cr, șurubul conducător pentru filetare Șc, bara de avansuri
BA, tava pentru colectarea a șchiilor și a lichidului de răcire și bara de tampoane reglabile, care
servesc pentru limitarea cursei long itudinale a căruciorului (fig. 6.1).

Păpu șa fixă conține: cutia d e viteze CV și mecanismele intermediare MI de transmitere a
mișcării la cutia de avansuri și filete CAF , arborele principal AP, care antrenează piesa în mi șcarea
de așchiere I, panoul electric de comandă, butoanele pentru selectarea electrică a domeniului de
turații și rotirea în impulsuri a arborelui principal, precum și butonul pentru stop general, manetele 1
și 2 (fig. 6.1) ce servesc pentru alegerea tura țiilor de lucru, maneta 27 (fig. 6.1) pentru alegerea "pas
normal" sau "pas mărit" (la filetare) și maneta 28 (fig. 6.1) pentru inversarea sensului de filetare și
avans.

Căruciorul C este subansamblul care poartă scula pe traiectoria de avans con ținând: cutia cu
mecanisme a căruciorului CC, sania longitudinală a căruciorului, roata de mână R1 pentru
deplasarea longitudinală a căruciorului pe ghidaje (mișcarea de avans longitudinal sau de
poziționare II ), sania transversală ST, roata de mână R2 pentru deplasarea s aniei transversale
(mișcarea de avans transversal sau de pozi ționare III ), suportul rotativ pentru pozi ționarea s aniei
port-cuțit Sl, roata de mână R3 pentru deplasarea s aniei port -cuțit (mi șcarea de avans sau de
poziționare IV), suportul port -cuțit Ps care este pre -reglabil, șuruburile pentru fixarea suporților
port-cuțit, maneta 18 (fig. 6.1) pentru cuplarea -decuplarea avansurilor longitudinal II și transversal
III, maneta 21 (fig. 6.1) pentru cuplarea -decuplarea semipiuli ței pe șurubul conducător (pentru
filetare) și cutia aparatelor electrice pentru comanda deplasărilor rapide ale căruciorului în mi șcările
II și III dar ș i pentru pornirea -oprirea mi șcării de a șchiere I a arborelui principal.

Păpu șa mobilă PM serve ște la rezemar ea pieselor lungi și la fixarea sculelor speciale pentru
prelucrarea găurilor. Păpu șa mobilă permite pozi ționarea longitudinală, roata de mână R4 serve ște
pentru deplasarea axială a pinolei P (mișcarea V ).
Vârful pinolei (rotativ sau fix) serve ște la spr ijinirea pieselor lungi, iar cu ajutorul unor șuruburi se
poate realiza deplasarea transversală a corpului păpu șii mobile fa ță de placa de bază.

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

51
Cutia de avansuri și filete CAF prime ște mi șcarea de la păpu șa fixă prin intermediul ro ților
de schimb AF / B F și permite realizarea diferitelor valori ale pasului filetelor și ale avansurilor
longitudinale și transversale prin reglare cu ajutorul manetelor 24, 25 și 26 (fig. 6.1). Din punct de
vedere cinematic, realizarea diferitelor avansuri și filete se face prin intermediul (permutarea) unor
roți dințate baladoare.

Arborele principal al strungului AP are o construc ție specială, în ceea ce prive ște lagărele.
Principiul constructi v și modul de montare al acestor lagăre cu rulmen ți conferă solu ției adoptate
pentru arborele principal următoarele proprietă ți: preluarea sarcinilor radiale și axiale, rigiditate
mărită, eliminarea solicitărilor termice ale rulmen ților, asigurarea rotirii axului principal fără bătăi
radiale, eliminarea vibra țiilor datorită răcirii și ungerii rulmen ților.

Fig. 6.2 Schema cinematică a strungului SNA 560 [7]

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

52
Mișcarea de a șchiere I și mișcările de avans II sau III sunt realizate prin ac ționare mecanică,
iar prin ac ționare manuală se realizează mi șcările II, III, IV și V.
Pentru fiecare mi șcare există un lan ț cinematic a cărui flux cinematic este prezentat în figura 6.2.

CAPITOLUL 8
INSTRUCȚIUNI DE UTILIZARE A DINAMOMETRULUI PENTRU
STRUNJIRE DKM 2010 ȘI A SOFTULUI XKM 2000

8.1. Conectarea dinamometrului

Odată cu conectarea alimentatorului la tensiunea de alimentare blocul electronic realizează
o auto testare și calibrarea la zero. Dacă punctul de zero se modifică de ex emplu, d atorită încălzirii,
se va recupla alimentarea .
Dinamometrul se cup lează la portul serial al PC -ului sau la portul USB prin adaptor.
Numele posibile pentru port sunt Com1…C om4. Softul detectează automat dinamometrul conectat
și comută pe tab -ul aferent dispozitivului cuplat . Func ția Autohold (de auto men ținere a valorilor
afișate pe display -ul LCD al dinamometrului ) va fi inhibată și rata de e șantionare crescută. Î n cazul
în care se dore ște lucrul cu softul XKM 2000 fără dinamometru conectat , se va dezactiva func ția de
căutare automată a portului prin apăsarea butonului .

Pentru conectare se va activa di n nou acest buton. Un display exterior poate fi conectat ca și
PC-ul. Func ționarea simultană cu display suplimentar și cu PC nu este posibilă. Display -ul
activează func ția Autohold și scade rata de e șantionare .

8.2. Func ționarea în modul „Simulation”

Modul “ Simulation ” oferă posibilitatea de a folosi și de a învă ța softul XKM2000, fără a
avea conectat dinamometrul la calculator. Acest regim de func ționare va fi activat în mod automat
dacă nu este conectat dinamometrul și dacă se selectează tab -ul .
În timpul func ționării în regim de simulare va fi activ tab -ul, .
Ieșirea din acest regim de func ționare se face prin cuplarea dinamometru lui la portul serial al
calculatorului. Pentru măsurări, în func ție de tipul dinamometrului, se va selecta ta b-ul aferen t, care
are forma .

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

53
În regim de simulare toate mărimile sunt simulate, to ți parametri tehnologici pot fi completa ți
și toate func țiile înregistratorului de date vor fi active.

8.3. Achizi ția datelor cu ajutorul PC-ului prin intermediul softul ui XKM 2 000

Pentru achizi ția datelor privind for țele și temperatura de a șchiere se parcurg următoarele etape:
1. Setarea parametrilo r tehnologici și a mărimilor constante ;
2. Setarea primei valori a parametrului variabil a cărui influentă se studiază ;
3. Validarea butonului pentru filtrarea val orilor for țelor mai mici de 30N;
4. Începerea procesului de înregistrare a datelor ;
5. Începerea proc esului de strunjire prin cuplarea avansului ;
6. Setarea valorii următoare a parametrului variabil ;
7. Oprirea înregistrării ;
8. Salvarea con ținutului înregistratorului de date pe hard -disc;
9. Comprimarea datelor cu editorul de date ;
10. Salvarea con ținutului comprimat pe hard -disc;
11. Realizarea analizei datelor cu ajutorul modelului implementat adecvat parametrului
variabil .

8.4. Înregistratorul de date

Înregistratorul de date con ține datele măsurate. El are func ții care pot fi apelate prin tastarea
butonului „Data Record ” și deschiderea meniului prezentat în figură, cu următoarele ac țiuni:

Measuring point – adaugă data curentă în înregistrator ;
Undo measuring point – șterge data curentă din înregistrator ;
Edit – permite apelarea func țiilor de selectare, copiere și
mediere a datelor măsurate ;
Description – permite adăugarea unui comentariu text.

Această func ție va fi disponibilă întotdeauna când se apelează meniul “ Save ”;
Load – încarcă con ținutul înre gistratorului de date de pe disc;
Clear – șterge toate datele măsurate din înregistrator .
Cu butoanele se porne ște și opre ște achizi ția datelor . Butonul filtrează
„trece sus ” valorile mai mari de 30N.

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

54

8.5. Procedura de editare pentru comprimarea și medierea datelor

Această procedură se utilizează când datele sunt culese în trepte:

Datele din fiecare treaptă va fi comprimate într -o singură valoare.

Procedura este:
1. Se alege mărimea “No” ca și denumire a axei X
2. Se aleg datele primei trepte
3. Se comprimă și se mediază prin tastarea butonului
4. Se repetă etapele 2 și 3 pentru fiecare treaptă.

Prin tastarea butonului conținutul diagramei rezultate va fi copiată în
înregistratorul de date și meniul de editare se va închide. Datele noi ob ținute se vor salva pe disc.

8.6. Salvarea con ținutului înregistratorului de date

Când se apelează func ția “Save ” apare fereastra “ Save as ” .

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

55

Există trei posibilită ți de salvare a datelor:

▪ Automatic: cu alegerea comenzii “Save ” și datele vor fi salvate automat într -un fi șier cu
numele con ținut î n câmpul Filename dar fără prefixul ~automatic~.

▪ Manual: prin adăugarea unui comentariu scurt în câmpul filename . Fișierul salvat va avea
un nume ce con ține ini țialele dinamometrului , un număr curent și un comentariu scurt.

▪ Overwrite : când se salvează datele peste un fi șier existent, prin alegerea numelui acestuia și
tastarea butonului “Save”.

8.7. Evaluarea datelor măsurate

Pentru evaluarea datelor măsurate se folose ște meniul .
Acesta va deschide o fereastră de dialog, în care se pot alege directoarele și fișierele de date
măsurate. Toate fi șierele de date din directorul curent sunt listate în fereastră.
Fișierele marcate cu # sunt neevaluate încă.

Se selectează unul sau mai multe fi șiere de date pentru evaluare. Pentru a selecta mai multe
fișiere se ține apăsată tasta “ Ctrl”.
În fereastra pentru comentarii se va vedea comentariul aferent fi șierului selectat.

Pentru dezafectare se invalidează butonul .

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

56

Pentru un fi șier selectat se pot aplica următoarele comenzi:

crearea unui raport, con ținând toate
datele selectate pentru comparare ;
deschiderea unui tabel tipăribil la
imprimantă pentru fi șierul selectat ;
salvarea unui fi șier selectat și schimbarea numelui acestuia. Dac ă sunt selectate
mai multe fi șiere permite selectarea unui dir ector pentru salvarea acestora;

copierea con ținutul ui fișierului de date în Clipboard în format text;

șterge fi șierele selectate.

8.8. Tabelul de evaluare

Butonul în meniul de evaluare conduce la vizualizarea fi șierului de date sub
formă de tabel. Acesta are un câmp pentru comentarii și coloane pentru datele măsurate. Se pot face
modificări atât asupra comentariului cât și asupra datelor . După o modificare este necesară mutarea
cursorului pentru a aplica modificar ea. Lă țimea coloanelor poate fi adaptată.
Cu butonul se ob ține un raport tipărit. Cu ajutorul căsu țelor de validare se definesc
mărimile ce vor apare în raport.
Astfel : validează prezen ța mărimii
anulează prezen ța mărimii în tabel.
mărimea va fi inclusă în capul de tabel dar valorile vor fi ascunse.

Se va aplica lă țimea coloanelor stabilită în dialogul precedent.

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

57
8.9. Setarea parametrilor pentru măsurarea uzurii

Cu ajutorul butonului se deschide fereastra de dialog pentru detectarea uzurii.
Butonul este disponibil numai când dinamometrul este conectat. Detectarea uzurii poate fi setată
manual sau prin „învă țare”.
Selectarea se face prin apăsarea butoanelor corespunzătoare:

Setarea manuală se folose ște când se cunosc valorile parametrilor. Dacă nu se cunosc , atunci
se folose ște func ția de învă țare. Se realizează un proces de strunjire cu o sculă nouă ascu țită
stabilindu -se astfel referin ța pentru uzura zero.
Referin ța se calcul ează drept raportul Fp/Fc (componenta de respingere / componenta
principală). Pentru a aplica valoarea stării curente se va tasta butonul .
Se determină valoarea maximă pe diagramă. Valoarea parametrului învă țat va putea fi citită
în partea de introduc ere manuală a datelor. Valoare a poate fi notată și apoi folosită direct la o nouă
setare.

Promoția 201 8 LUCRARE DE DIPLOMĂ

58

BIBLIOGRAFIE

1. Deacu, L., Kerekes, L., Julean, D., Cărean, M.
Bazele așchierii și generării suprafețelor, Atelierul de multiplicare, IPCN, Cluj – Napoca,
1992.

2. Deacu, L., Morar, L.
Exploatarea mașinilor unelte, Atelierul de multiplicare, IPCN, Cluj – Napoca, 1975.

3. Julean, D.
Așchierea metalelor, Editura Dacia, Cluj – Napoca, 2000.

4. König, W.
Fertigungsverfa hren, Band 1, Drehen, Fräsen, Bohren, VDI, Verlag GmbH, Düsseldorf,
1990.

5. Nedezki Claudiu, Julean Dănuț,
Bazele așchierii și generării suprafețelor: îndrumător de lucrări, Edit. Casa Cărții de
Știință, 2017, ISBN 978 -606-17-1185 -7, 146 pag.

6. Nedezki Claudiu,
Bazele așchierii și generării sup rafețelor: suport de curs , Edit. Casa Cărții de
Știință, 2017, ISBN 978 -606-17-1183 -3, 125 pag.

7. Nedezki Claudiu, Julean Dănuț .
Mașini și echipamente de fabricație – îndrumător de lucrări, Editura U.T.PRESS, Cluj –
Napoca, 2012, ISBN 978 -973-662-734-7, 164 pag.

8. Paucksch, E.
Zerspantechnick, 11., Überarbeitete Auflage, – Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1996.

9. Vieregge, G.
Zerspanung der Eissenwerkstoffe, Düsseldorf, Verlag Stahleisen GmbH, 1972.