BAZELE AȘCHIERII METALELOR Teorie și Aplicații Capitolul 2 [620995]

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
15

2.4. SINTEZA PROCEDEELOR DE GENERARE A
SUPRAFEȚELOR PRIN AȘCHIERE

2.4.1. Strunjirea

2.4.1.1. Definire și principiul de lucru

Strunjirea reprezintă procedeul tehnologic la care mișcarea principală este de
rotație a piesei iar mișcările de avans și de reglare (rectilinii) sunt executate de scula
așchietoare ce poartă numele de cuțit de strung.
Principiul de lucru al procedeului este arătat în figura 2.22

2.4.1.2. Regimul de așchiere și parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

În cazul strun jirii parametrii regimului de așchiere sunt:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:
– turația “n” [rot/min];
– avansul de așchiere “s” [mm /rot];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Se poate face observația că singura diferență dintre parametrii regimului de
așchiere și parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic o reprezintă viteza
de așchiere și turația. Legătura dintre acești para metrii este dată de relația:
v = dn/1000 [m/min] (2.6)

Fig. 2.22 . Principiul de lucru al strunjirii Utilizând elementele din figura
2.22 se pot vedea parametrii secțiunii
stratului de așchiere, care sunt:
– a [mm] – grosimea stratului de
așchiere;
– b [mm] – lățimea stratului de
așchiere.
Sistemul tehnologic ce realizează
mișcările necesare așchierii se numește
strung, care, în f uncție de destinație
este universal, semiautomat, automat,
carusel, cu destinație specială (ex:
strung copier, de detalonat, etc.), cu
comandă numerică, etc.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
16
unde, d [mm] – diametrul piesei de prelucrat.

Fig. 2.23 . Strunjire cu avans transversal Avansul de așchiere, în funcție de
direcția ax ei mișcării principale de așchiere,
poate fi longitudinal ( fig. 2.22 ) sau
transversal ( fig. 2.23 ).
Legătura dintre parametrii regimului
de așchiere și parametrii secțiunii stratului de
așchiere, folosind și figura 2.22 , este dată de
relațiile (2.7) și (2. 8).

a = s sin (2.7)
b = t / sin  (2.8)

2.4.1.3 Tipuri de suprafețe ce pot fi obținute prin strunjire

Suprafețele ce pot fi obținute prin strunjire sunt situate atât la exterior cât și la
interior. Se pot obține suprafețe cilindrice ( fig. 2.22 ), suprafețe plane ( fig. 2.23 ),
suprafețe conice, suprafețe elicoidale, suprafețe poligonale, suprafețe ovale și
ovoidale, suprafețe profilate, detalonări, crestări, degajări, canale, retezări și chiar
suprafețe cu generatoare neanalitică.
Cerința obiectivă, comună tuturor suprafețelor, este existența unei axe de
rotație și posibilitatea prinderii sigure pe mașina -unealtă a semifabricatului.
Metodele, din punct de vedere al generării suprafețelor, prin car e se pot obține
suprafețele enunțate mai sus, sunt:
 directoare obținută pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct;
 generatoare: – materializată pe tăișul așchietor;
– obținută pe cale cinematică;
– ca traie ctorie a unui punct;
– ca înfășurătoare a pozițiilor unei curbe în mișcare;
– prin rulare;
– prin programare.

2.4.2. Rabotarea

2.4.2.1. Definire și principiul de lucru

Rabotarea constituie procedeul de generare a suprafețelor prin așch iere la care
mișcarea principală este rectilinie alternativă, executată în plan orizontal fie de piesă,
fie de scula așchietoare care este denumită cuțit de rabotat. Avansul, executat la
capătul unei curse duble, este tot rectiliniu dar intermitent și poat e fi efectuat atât în
plan orizontal cât și în plan vertical.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
17

Fig. 2.24 . Principiul de lucru al rabotării

Principiul de lucru al procedeului cât și parametrii stratului de așchiere sunt
arătați în figura 2.24 .
Sistemul tehnologic ce real izează mișcările necesare rabotării se numește fie
raboteză (mișcarea principală este efectuată de către masa mașinii -unelte), fie șeping
(mișcarea principală este efectuată de către scula așchietoare care este fixată pe capul
mașinii -unelte).

2.4.2.2. Regimul de așchiere și parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

Regimul de așchiere, în acest caz, este caracterizat de:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/cd];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Parametrii cinematici de reglaj a i sistemului tehnologic sunt:
– numărul de curse duble “n cd” [curse duble (cd) / min];
– avansul de așchiere “s” [mm/cd];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Legătura dintre viteza de așchiere și numărul de curse duble este dată de
relația:
ncd = 1000v / 2l (2.9)

unde, l [mm] – lungimea unei curse simple care este în funcție de lungimea
piesei.
Legătura dintre parametrii regimului de așchiere și parametrii secțiunii stratului
de așchiere, folosind și figura 2.24 , este dată tot de relațiile (2.7) și (2.8).

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
18

2.4.2.3 Tipuri de suprafețe ce pot fi obținute prin rabotare

Suprafețele ce se obțin prin rabotare sunt situate la exterior și mai rar la
interior. Astfel se pot prelucra:
– suprafețe plane exter ioare orizontale, verticale sau înclinate;
– canale de pană deschise exterioare și mai rar interioare;
– canale exterioare în formă de T;
– caneluri exterioare;
– danturi exterioare (în special cremaliere);
– suprafețe profilate; etc.
Din punct de vedere al generări i suprafețelor metodele de prelucrare sunt:
 directoare obținută pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct;
 generatoare: – materializată pe tăișul așchietor;
– obținută pe cale cinematică;
– ca traiectorie a unu i punct;
– ca înfășurătoare a pozițiilor unei curbe în mișcare;
– prin rulare (extrem de rar);
– prin programare (rar).

2.4.3. Mortezarea

2.4.3.1. Definire și principiul de lucru

Mortezarea este procedeul de generare prin așchiere la care mișcarea principală
este rectilinie alternativă, aceasta fiind executată în plan vertical de către scula
așchietoare numită cuțit de mortezat. Avansul de așchiere, intermitent și la capătul
unei curse duble a sculei, este efectuat de către masa siste mului tehnologic pe care se
află prinsă piesa supusă prelucrării și poate fi efectuat într -un plan orizontal, fie pe
două direcții perpendiculare (longitudinal și transversal), fie circular în jurul unei axe
verticale.
Principiul de lucru al procedeului d ar și elementele stratului de așchiere sunt
arătate în figura 2.25 .
Sistemul tehnologic ce realizează mortezarea se numește morteză și aceasta
poate fi universală sau cu destinație specială.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
19

Fig. 2.25 . Principiul de lucru al mortezării

2.4.3.2. Regimul de așchiere și parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

Regimul de așchiere, și în acest caz, este caracterizat de:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/cd; grade/cd];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Parametri i cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:
– numărul de curse duble “n cd” [curse duble (cd) / min];
– avansul de așchiere “s” [mm/cd; grade/cd];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Legătura dintre viteza de așchiere și numărul de curse duble este dată t ot de
relația (2.9).
Legătura dintre parametrii regimului de așchiere și parametrii secțiunii stratului
de așchiere, folosind și figura 2.25 (unde unghiul =900), este dată, și în acest caz, de
relațiile (2.7) și (2.8).

2.4.3.3 Tipuri de suprafețe ce pot fi obținute prin mortezare

Comparativ cu rabotarea posibilitățile de prelucrare ale mortezării sunt mai
diverse atât datorită pătrunderii mai ușoare a sculei așchietoare în zona de lucru cât și
datorită existenței unui avans circular. Totuși, piesele se pot prelucra pe o lungime
mult mai mică în raport cu rabotarea datorită cursei de lungime mai mică ce este
efectuată de către scula așchietoare.
Se pot prelucra suprafețe exterioare dar cu precădere suprafețe interioare.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
20
Astfel se pot obține:
– suprafețe plane verticale sau înclinate;
– canale de pană la interior și exterior;
– caneluri exterioare și interioare;
– danturi exterioare și interioare;
– suprafețe profilate exterioare și interioare; etc.
Din punct de vedere al generării suprafețelor metodele de generar e, ca și în
cazul rabotării, sunt:
 directoare obținută pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct;
 generatoare: – materializată pe tăișul așchietor;
– obținută pe cale cinematică;
– ca traiectorie a unui punct;
– ca înfășurătoare a pozițiilor unei curbe în mișcare;
– prin rulare (rar);
– prin programare (rar).

2.4.4. Burghierea

2.4.4.1. Definire și principiul de lucru

Burghierea reprezintă procedeul de prelucrare prin așchiere cu ajutorul c ăruia
se obțin alezaje din plin cu ajutorul unei scule așchietoare numite burghiu și la care
mișcarea principală este de rotație, efectuată fie de scula așchietoare fie de piesă, iar
avansul de așchiere, efectuat în lungul axei de rotație, este făcut fie d e scula
așchietoare fie de piesă.
Burghiul are de regulă doi dinți dar poate avea și numai unul sau trei.
Principiul de lucru al procedeului precum și elementele secțiunii stratului de
așchiere sunt exemplificate în figura 2.26 .

2.4.4.2. Regimul de aș chiere și parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

Ca și în cazul celorlalte procedee descrise anterior parametrii regimului de
așchiere sunt:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Paramet rii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:
– turația “n” [rot/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot].

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
21
Adâncimea de așchiere, în acest caz, este materializată pe tăișul așchietor și
este egală cu D/2 ( fig. 2.26 ).

Legătura dintre turație și viteza de așchiere este dată de relația (2.6).
Totodată, legătura dintre parametrii regimului de așchiere și parametrii
secțiu nii stratului de așchiere sunt date de relațiile (2.10 și 2.11) pentru porțiunea “ A”
și de relațiile (2.12 și 2.13) pentru porțiunea “ B”.

aA = s z sin (2.10)
bA = (D – d0) / 2sin (2.11)
aB = s z (2.12)
bB = d 0 / 2 (2.13)

unde, s z (mm/dinte) – avansul pe dinte, ca re este egal cu s/z, “z” fiind numărul de
dinți ai burghiului (de regulă z = 2); d 0 (mm) – diametrul miezului burghiului.
Trebuie remarcat faptul că în cazul burghierii se obțin numai alezaje cilindrice
înfundate sau străpunse iar metoda de obținere este cu directoare “pe cale cinematică
ca traiectorie a unui punct” și generatoare obținută tot “pe cale cinematică ca
traiectorie a unui punct”, cu toate că unele surse bibliografice consideră că
generatoarea este materializată pe scula așchietoare.

Fig. 2.26 . Principiul de lucru al burghierii Sistemul tehnologic care realizează
burghierea se numește mașină de găurit
dar prelucrarea poate fi efectuată pe orice
sistem tehnologic ce permite prinderea
semifabricatului și realizarea unei mișcări
de rotație și a unei m ișcări de avans
axiale (ex: strung, mașină de găurit în
coordonate, mașină de alezat și frezat,
etc).
Mașinile de găurit utilizate au
diverse mărimi și diverse variante
constructive, în funcție de destinația lor.
Astfel avem mașini de găurit por tabile,
mașini de găurit cu montant, mașini de
găurit cu coloană, mașini de găurit
radiale, etc.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
22

2.4.5. L ărgirea, adâncirea și lamarea

2..4.5.1. Definire și principiul de lucru

Lărgirea, adâncirea, adâncirea conică și lamarea sunt procedee tehnologice de
prelucrare prin așchiere cu ajutorul cărora se obține o modificare a diametrului inițial
al unui alez aj cu scopul îmbunătățirii preciziei dimensionale și a rugozității,
micșorării abaterilor de formă și chiar schimbării formei alezajului inițial, sau o
prelucrare a unei suprafețe plane perpendiculare pe axa unui alezaj, cu ajutorul unor
scule așchietoare numite lărgitor, adâncitor, adâncitor conic, lamator, și la care
mișcarea principală este de rotație, a sculei sau a piesei, iar mișcarea de avans este în
lungul axei mișcării principale, fiind efectuată fie de scula așchietoare, fie de piesă.
Sculele așc hietoare enunțate în definiție au minim trei dinți.
Principiul de lucru al procedeelor precum și elementele secțiunii stratului de
așchiere sunt exemplificate după cum urmează: figura 2.27 – lărgire; figura 2.28 –
adâncire cu cep de ghidare; figura 2.29 – adâncire conică; figura 2.30 – adâncire
profilată; figura 2.31 – lamare.

Fig. 2.27 . Principiul de lucru al lărgirii

Fig. 2.28 . Principiul de lucru al adâncirii

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
23

Fig. 2.29 . Principiul de lucru al adâncirii conice

Fig. 2.30 . Principiul de lucru al adâncirii
profilate

Fig. 2.31 . Principiul de lucru al lamării

Sistemul tehnologic care realizează
lărgirea, adâncirea, adâncirea conică și
lamarea este tot mașina d e găurit dar
prelucrarea poate fi efectuată pe orice
sistem tehnologic ce permite prinderea
semifabricatului și realizarea unei mișcări
de rotație și a unei mișcări de avans
axiale (ex: strung, mașină de prelucrat în
coordonate, mașină de alezat și frezat,
etc).

2.4.5.2. Regimul de așchiere și parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

Ca și în cazul burghierii parametrii regimului de așchiere sunt:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
24
Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:
– turația “n” [rot/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot].
Adâncimea de așchiere, în funcție de diametrul final “D” și diametrul inițial
“Do”, este egală cu (D – D0)/2 (fig. 2.27 ).
Legătura dintre turație și viteza de așchiere este dată de relația (2.6).
Parametrii regimului de așchiere și parametrii secțiunii stratului de așchiere au
legătura dată de relațiile (2.14 și 2.15).
a = s z sin (2.14)
b = (D – D0) / 2sin (2.15)

Prin lărgire, adâncire și adâncire conică se obțin alezaje cilindrice și conice,
înfundate sau străpunse, cu dimensiunile diferite de a alezajului i nițial și calitate
îmbunătățită. Lamarea realizează o suprafață plană, în cazul bosajelor, perpendiculară
pe axa alezajului inițial. Metoda de obținere este, pentru toate procedeele enunțate, cu
directoare “pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct” ș i generatoare obținută tot
“pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct”.

2.4.6. Alezarea

2.4.6.1. Definire și principiul de lucru

Alezarea face parte din aceeași categorie cu lărgirea și reprezintă procedeul
tehnologic de prelucrare prin așchiere cu ajutorul căruia se realizează mărirea
preciziei dimensionale și micșorarea rugozității alezajelor prelucrate anterior prin
burghiere sau lărgire. Mișcarea principală la alezare este de rotație, de regulă a sculei
așchietoare care se numește alezor sau, mai rar, bară de alezat, iar mișcarea de avans,
axială, este efectuată de scula așchietoare sau piesă. Alezorul are un număr mai mare
de dinți decât lărgitorul iar caracteristic procedeului este adaosul de prelucrare ce este
mult mai mic (ex: 0,1 – 0,3 mm ) și viteza de așchiere care, de asemenea, este mai
mică față de procedeul de lărgire.
Principiul de lucru al alezării ca și elementele secțiunii stratului de așchiere
sunt arătate în figura 2.32 .
Sistemele tehnologice cu ajutorul cărora se realizează alezarea sunt aceleași ca
în cazul burghierii sau lărgirii (ex: mașini de găurit, mașini de alezat și frezat, mașini
de prelucrat în coordonate, strunguri, etc.).

2.4.6.2. Regimul de așchiere și parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

Ca și în caz ul burghierii parametrii regimului de așchiere sunt:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
25

Fig. 2.32 . Principiul de lucru al alezării

Parametrii cinematic i de reglaj ai
sistemului tehnologic sunt:
– turația “n” [rot/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot].
Adâncimea de așchiere, în funcție
de diametrul final “D” și diametrul inițial
“Do”, este egală cu (D – D0)/2 (fig. 2.32 ).
Legătura dintre turație și vitez a de
așchiere este dată de relația (2.6).
Parametrii regimului de așchiere și
parametrii secțiunii stratului de așchiere
au legătura dată de relațiile (2.14 și 2.15).

Cu ajutorul alezării se finisează alezaje cilindrice sau conice, înfundate sau
străpu nse, având dimensiuni diferite de a alezajului inițial, iar metoda de obținere este
cu directoare “pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct” și generatoare obținută
tot “pe cale cinematică ca traiectorie a unui punct”.

2.4.7. Broșarea

2.4.7.1. Definire și principiul de lucru

Broșarea este procedeul tehnologic de obținere a diverselor suprafețe interioare
sau exterioare la care mișcarea principală, rectilinie sau circulară, este efectuată de
scula așchietoare iar avansul este materializat pe scul a așchietoare numită broșă.
Caracteristic broșării este productivitatea deosebită și precizia ridicată a
suprafețelor prelucrate dar scula așchietoare este foarte scumpă și deci se pretează în
producția de serie mare și de masă.
Broșa, spre deosebire de toate celelalte scule așchietoare, are mai mulți dinți iar
fiecare dinte are o supraînălțare mai mare decât cel anterior ceea ce face ca avansul
de așchiere să fie materializat pe scula așchietoare.
Principiul de lucru al procedeului și elementele secțiu nii stratului de așchiere se
pot vedea în figura 2.33 .
Sistemul tehnologic care realizează broșarea se numește mașină de broșat.
Mișcarea principală rectilinie poate fi făcută în plan orizontal sau vertical iar după
cum are loc aplicarea forței de broșare procedeul se poate executa prin tragere sau
prin împingere ( fig. 2.33 și 2.34 ).

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
26

Fig. 2.34. Principiul de lucru al broșării prin împingere

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
27
Singurul parametru cinematic de reglaj al sistemului tehnologic, și care a re
legătură cu regimul de așchiere, rămâne viteza de așchiere “v” ce se poate regla așa
cum este determinată prin calcul. Totuși elemente de reglaj mai sunt dar nu au
legătură cu regimul de așchiere, ca de exemplu, lungimea cursei mașinii de broșat,
care e ste în funcție de lungimea broșei și lungimea profilului de broșat.

2.4.7.3 Tipuri de suprafețe ce pot fi obținute prin broșare

Utilizând broșarea se pot prelucra suprafețe exterioare plane și profilate,
suprafețe interioare deschise cilindrice și prof ilate, caneluri interioare, canale de pană,
suprafețe elicoidale interioare, roți dințate interioare și exterioare.
Metodele, din punct de vedere al generării suprafețelor, care se folosesc sunt:
 directoare: – materializată pe scula așchietoare;
– obținută cinematic ca traiectorie a unui punct.
 generatoare: – materializată pe scula așchietoare.

2.4.8. Frezarea

2.4.8.1. Definire și principiul de lucru
Frezarea este procedeul tehnologic de obținere a suprafețelor prin așc hiere la
care mișcarea principală este de rotație a sculei așchietoare numită freză iar mișcarea
de avans este executată fie de piesă fie de scula așchietoare. Freza se poate asimila cu
un corp geometric de rotație în care avem puse mai multe cuțite ce int ră și ies din
așchiere unul după altul. Procedeul are o largă universalitate datorită în mare măsură
diverselor construcții de freze.
Principiul de lucru al procedeului ca și elementele stratului de așchiere sunt
arătate în figurile 2.35 și 2.36 unde sunt exemplificate două posibilități de lucru, și
anume, frezarea în contra avansului ( fig. 2.35 ) și frezarea în sensul avansului ( fig.
2.36) cu o freză cilindrică.

Fig. 2.35 . Principiul de lucru al frezării contra avans ului

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
28

Fig. 2.36 . Principiul de lucru al frezării în sensul
avansului

Fig. 2.37 . Principiul de lucru al frezării cu freză
cilindro -frontală

Literatura de specialitate (ex: [COZ95, OPR81,]) prezintă și alte scheme de
frezare (cu freze: cilindro -frontale, frontale, disc, unghiulare, profilate) care , din
punct de vedere al elementelor stratului de așchiere, prezintă diferențe notabile doar
frezarea cu freză cilindro -frontală și frontală ( fig. 2.37 și 2.3 8).

Fig. 2.38 . Principiul de lucru al frezării cu freză
frontală Sistemele tehnologice folosite la
frezare se numesc mașini de frezat și pot
fi de diverse construcții: orizontale,
verticale, universale, carusel, speciale, de
copiat, cu comandă program, etc.
Frezarea se poate face și pe alte mașini –
unelte care îndeplinesc cerințele
cinematice ale procedeului (ex: mașini de
alezat și frezat).

2.4.8.2. Regimul de așchiere și
parametrii de reglaj ai sistemului
tehnologic

Parametrii regimului de așchiere la
frezare sunt:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul pe dinte “s z” [mm/dinte];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
29
Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:
– turația frezei “n f” [rot/min];
– viteza de avans “v s” [mm/rot];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Legătura dintre viteza de așchiere și turația frezei este dată de relația (2.16) iar
legătura dintre avansul pe dinte și viteza de avans este dată de relația (2.17).
nf = 1000v/Df [rot/min] (2.16)
unde, “D f “[mm] – diametrul exterior al frezei.
vs = s z  z  nf [mm/min] (2.17)
unde, “z” este numărul de dinți ai frezei.
Legătura dint re parametrii regimului de așchiere și parametrii stratului de
așchiere se face folosind figura 2.35 .
l =   Df   / 3600 (2.18)
unde: l [mm] – lungimea stratului de așchiere;  [0] – unghiul arcu lui de
contact al frezei cu materialul de prelucrat.
am  sz  sin /2 = s z 
2cos1
(2.19)
unde, a m [mm] – grosimea medie a așchiei.
Dar, cos   (Df/2 – t)/( D f/2) = 1 –
fDt2 (2.20)
În final rezultă: am = s z 
fDt (2.21)
bmax = b p/sin (2.22)
unde: b max [mm] – lățimea maximă a stratului de așchiere; b p [mm] – lățimea
materialului de prelucrat;  [0] – unghiul elicei frezei.

2.4.8.3 Tipuri de suprafețe ce pot fi obținute prin frezare

Așa cum s -a afirmat mai înainte frezarea este cel mai compl et procedeu de
prelucrare prin așchiere în sensul că se pot obține aproape toate suprafețele dorite,
datorită modului particular de construcție a sculei așchietoare.
Se pot prelucra suprafețe plane verticale, orizontale, înclinate, combinații ale
celor an terioare, canale, caneluri, suprafețe elicoidale, suprafețe evolventice,
suprafețe spațiale, etc.
Metodele care se folosesc, din punct de vedere al generării suprafețelor, sunt:
 directoare: – obținută cinematic:
– ca înfășurătoare a pozițiilor succesive ale unei alte curbe în
mișcare;
– prin programare
 generatoare: – materializată pe scula așchietoare;
– obținută cinematic:
– ca înfășurătoare a pozițiilor succesive ale unei alt e curbe;

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
30
– prin programare.

2.4.9. Filetarea

2.4.9.1. Definire și principiul de lucru

Filetarea este procedeul tehnologic de obținere a filetelor (a suprafețelor
elicoidale) la care atât directoarea cât și generatoarea s unt materializate pe scula
așchietoare, sistemul tehnologic având doar rolul de a realiza mișcarea relativă între
sculă și piesă. Mișcarea principală este tot de rotație, fiind efectuată fie de scula
așchietoare, fie de piesă, iar avansul, materializat pe scula așchietoare, este în
corelație cu mișcarea principală după relația (2.23).

tg = v s/vp = p / d (2.23)
unde,  [0] – unghiul elicei filetului; p [mm] – pasul elicei filetului.
Trebuie rema rcat faptul că la filetare avansul de așchiere este egal cu pasul
elicei filetului.
Sculele așchietoare utilizate la procedeul tehnologic de filetare sunt: tarozii,
filierele și capetele de filetat (provin tot din tarozi și filiere, de dimensiuni mai mari ,
la care dinții sunt materializați de cuțite).
Principiul de lucru al procedeului este arătat în figura 2.39 .

Fig. 2.39 . Principiul de lucru al filetării Sistemul tehnologic utilizat la
procedeul de filetare poate fi orice
mașină -unealtă care asigură prinderea
piesei și a sculei așchietoare dar totodată
realizează o mișcare relativă de rotație a
piesei în raport cu scula așchietoare,
avansul axial fiind lăsat liber deoarece
scula așchietoare se autoconduce. Deci,
se pot folosi: mașin i de găurit, strunguri,
mașini universale de frezat, mașini de
filetat, etc.

2.4.9.2. Regimul de așchiere și parametrii de reglaj ai sistemului tehnologic

Parametrii regimului de așchiere, în cazul procedeului de filetare, sunt:
– viteza de așchiere “v” [m/min];
– avansul de așchiere “s” [mm/rot];
– adâncimea de așchiere “t” [mm].
Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic sunt:
– turația “n” [rot/min];

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
31
– avansul de așchiere “s” [mm/rot] care este egal cu pasul filetului “p” și care
depinde de scula așchietoare aleasă (tarod, filieră, cap de filetat). De cele mai multe
ori nu este nevoie de avans deoarece acesta este materializat pe scula așchietoare.
Legătura dintre elementele stratului de așchiere și parametrii regimului de
așchiere este u rmătoarea;

a = s z sin =
zpsin (2.24)
unde, z – numărul de dinți ai tarodului.
Lățimea stratului de așchiere, pe conul de atac, este dată de relația (2.15) până
la începutul f iletului pe conul de atac, iar apoi devine variabilă, însă are valori mai
mici decât cele date de relația (2.15).
Prin procedeul tehnologic de filetare se obțin filete cilindrice exterioare și
interioare, filete conice exterioare și interioare, fiecare d in acestea având diverse
profiluri: triunghiular, trapezoidal, dreptunghiular, etc.
Reamintim faptul că metoda de obținere a filetelor prin filetare, din punct de
vedere al generării suprafețelor, este cu directoarea și generatoarea materializată pe
tăișul așchietor.

2.4.10. Procedee de prelucrare prin abrazare

Procedeele de generare prin așchiere tratate mai înainte folosesc scule cu
muchii așchietoare bine definite geometric dar care din punct de vedere al
performanțelor sunt limitate. Dacă dorim îmbu nătățirea rugozității suprafeței (ex: R a
= 1,6  0,1 m), a preciziei dimensionale, de formă și de poziție (ex: treptele 4  7)
atunci va trebui să apelăm la procedee de prelucrare prin abrazare care folosesc
pentru așchiere granule abrazive ale căror much ii și vârfuri au forme și orientări care
deocamdată nu pot fi nici dirijate, nici controlate.

Fig. 2.40 . Geometria unei granule abrazive
Geometria granulei abrazive este
variabilă și diferă de la granulă la
granulă, având ung hiuri de degajare atât
pozitive dar și negative, într -o gamă
largă de valori ( fig. 2.40 ). De exemplu,
unghiul de degajare poate avea valori
cuprinse în intervalul ( -450  450).
Procedeele de prelucrare prin
abrazare utilizează granulele abrazive
atât fixate cu un liant, sub formă de
corpuri, sau pe pânze și hârtii, cât și
granule abrazive în stare semiliberă sub
formă de paste.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
32
Indiferent sub ce formă ar fi granula abrazivă, pentru a așchia este nevoie, în mod
obiectiv, de existența unui unghi d e așezare pozitiv, de existența unui unghi de
degajare mai mare decât –450 și de realizarea unei mișcări relative în raport cu
suprafața ce urmează a fi prelucrată.
Procedeele de prelucrare prin abrazare, care utilizează corpuri abrazive,
sunt rectificar ea, honuirea și vibronetezirea (superfinisarea) iar procedeele ce
utilizează paste, lichide și benzi abrazive, sunt lepuirea (rodarea), lustruirea și
șlefuirea cu bandă abrazivă.

2.4.10.1. Rectificarea

2.4.10.1.1. Definire și principiul de lucru

Rectificarea este procedeul de generare prin așchiere la care mișcarea
principală de rotație este efectuată de scula așchietoare care este un corp abaraziv iar
mișcarea de avans, ce poate fi rectilinie sau circulară, este efectuată de regulă de către
piesă. Corpul abraziv este format din granule abrazive legate de un liant, deci poate fi
asemuit cu o freză ce are foarte mulți dinți. Funcțional rectificarea este similară
frezării.
Corpul abraziv are diverse forme (cilindrice, taler, oală, profilate, etc.) pen tru a
prelucra diverse tipuri de suprafețe.
Principiul de lucru al procedeului este exemplificat în figurile 2.41, 2.42 și
2.43 unde se arată rectificarea unei suprafețe plane exterioare, a unei suprafețe
cilindrice exterioare și rectificarea fără centre a unei suprafețe cilindrice exterioare.

Fig. 2.41 . Principiul de lucru al rectificării plane

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
33

Fig. 2.42 . Principiul de lucru al rectificării cilindrice exterioare

Sistemul tehnologic care asigură mișcările nec esare desfășurării procedeului se
numește mașină de rectificat, care, în funcție de destinație, poate fi: de rectificat plan,
de rectificat rotund universală, de rectificat fără centre, specială (ex: pentru rectificat
filete , roți dințate, etc. ).

Fig. 2.43 . Principiul de lucru al rectificării „fără centre”

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
34

Datorită multitudinii și diversității de suprafețe ce trebuiesc rectificate s -au
dezvoltat mai multe variante de rectificare, enumerate mai jos (conform [ȘTE94b]).
a. Rectificar ea plană:
 cu periferia discului abraziv:
– pe mașină de rectificat plan cu masă dreptunghiulară;
– pe mașină de rectificat plan cu masă rotundă.
 cu partea frontală a discului abraziv:
– pe mașină de rectificat plan cu masă dreptunghiulară;
– pe mașină de rectifica t plan cu masă rotundă;
– pe mașină de rectificat cilindric exterior și interior în cazul
suprafețelor frontale plane de la piese cilindrice.
b. Rectificarea cilindrică exterioară:
 între vârfuri (centre):
– cu avans longitudinal;
– cu avans de pătrundere;
– cu avans tangențial.
 fără centre (centerless):
– cu avans longitudinal;
– cu avans longitudinal până la opritor;
– cu avans de pătrundere.
c. Rectificarea cilindrică interioară:
 cu rotirea piesei;
 cu mișcarea plană a sculei abrazive;
 fără vârfuri.
d. Rectificări speciale:
 rectificarea filetelor;
 rectificarea danturilor;
 rectificarea melcilor.

2.4.10.1.2. Regimul de așchiere și parametrii de reglaj ai sistemului
tehnologic

Parametrii cinematici de reglaj ai sistemului tehnologic depind atât de
parametrii regimului de așchiere utilizați la varianta de rectificare aleasă cât și de
mașina de rectificat folosită.
Dacă suntem în cazul rectificării unei suprafețe plane exterioare cu periferia
discului abraziv ( fig. 2.41 ) iar mașina de rectificat plan este cu masă dreptu nghiulară,
parametrii regimului de așchiere sunt:
 viteza de așchiere a discului abraziv – v – [m/s];
 viteza de avans a semifabricatului – vs – [m/min];

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
35

 avansul transversal – st – [mm/cd sau mm/cs] (dacă lățimea discului abraziv
– B [mm] – este ma i mică decât lățimea piesei – Bp [mm] – );
 adâncimea de așchiere – t – [mm].
În cazul de mai sus parametrii cinematici de reglaj ai mașinii de rectificat sunt
următorii:
 turația discului abraziv – n – [rot/min], și care se determină cu relația:
n = 601000v/D [rot/min] (2.25)
unde, D [mm] este diametrul discului abraziv. De regulă turația este constantă,
viteza de așchiere reglându -se prin diametrul discului abraziv.
 numărul de curse duble – ncd – [cd/min] efectuat de către masa mașinii de
rectificat și care se calculează cu relația:
ncd = 1000vs/2l [cd/min] (2.26)
unde, l [mm] este lungimea unei curse a mesei mașinii de rectificat.
 avansul transversal (dacă l ățimea discului abraziv – B [mm] – este mai mică
decât lățimea piesei – Bp [mm] – ) – st – [mm/cd sau mm/cs];
 adâncimea de așchiere – t – [mm] care se reglează datorită avansului de
reglare – sr -.
În aceeași manieră ca cea prezentată anterior se deter mină parametrii
cinematici de reglaj ai mașinii de rectificat și pentru alte variante de rectificare, lucru
ce este bine tratat în literatura de specialitate (ex. [COZ95,PIC74,ȘTE94b]).

2.4.10.1.3. Tipuri de suprafețe ce se pot obține prin rectificare

Prin rectificare, ca și prin frezare, se pot prelucra suprafețe plane verticale,
orizontale, înclinate, combinații ale celor anterioare, suprafețe cilindrice și conice,
suprafețe profilate, canale, caneluri, suprafețe elicoidale, suprafețe evolventice,
suprafețe spațiale, etc.
Metodele care se folosesc, din punct de vedere al generării suprafețelor, sunt:
 directoare: – obținută cinematic:
– ca înfășurătoare a pozițiilor succesive ale unei alte curbe în
mișcare;
– prin programare
generatoare: – materializată pe scula așchietoare;
– obținută cinematic:
– ca înfășurătoare a pozițiilor succesive ale unei alte curbe;
– prin programare.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
36

2.4.10.2. Honuir ea

2.4.10.2.1. Definire și principiul de lucru

Honuirea reprezintă procedeul de prelucrare finală a alezajelor cilindrice
(extrem de rar alte tipuri de suprafețe) cu ajutorul unei scule numită hon, și la care
mișcarea principală este de rotație a scule i iar mișcarea de avans este rectilinie
alternativă, fiind efectuată tot de sculă ( fig. 2.44 ). Honul este format din bare abrazive
de granulație fină fixate într -un cap special pe elemente elastice.
Pe lângă îmbunătățirea preciziei dimensionale și micșora rea rugozității
honuirea realizează urme încrucișate pe suprafața prelucrată ( fig. 2.45 ), lucru benefic
în cazul cămășilor de cilindru de la motoarele cu ardere internă deoarece se reține
mult mai bine pelicula de ulei necesară lubrifierii.

Fig. 2.44 . Principiul de lucru al honuirii

Fig. 2.45 . Suprafață prelucrată prin honuire

Sistemul tehnologic utilizat la honuire se numește mașină de honuit , care, după
poziția axului principal, poate fi verticală, orizontală sau î nclinată. Totodată aceste
tipuri de mașini pot avea unul sau mai multe axe principale.
Deosebirea dintre honuire și rectificare este dată de faptul că, la honuire,
apăsarea sculei abrazive pe suprafața ce se prelucrează este de 6 10 ori mai mică,
viteza de așchiere este de 50 120 ori mai mică, iar la prelucrare iau parte de
1001000 ori mai multe granule abrazive decât la rectificare.

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
37

2.4.10.2.2. Performanțele tehnologice ale honuirii

Pe lângă rugozitatea de o anumită geometrie obținută datorită cine maticii
procedeului, prin honuire se obțin suprafețe cu abateri dimensionale cuprinse în
treptele 4 -5 de precizie și abateri de formă de 3 5 m. Rugozitatea suprafețelor
obținute prin acest procedeu este de R a=0,40,025 m.
Dezavantajele honuirii sunt urm ătoarele:
– nu corectează poziția axei alezajului;
– performanțe limitate în cazul metalelor și aliajelor neferoase.
Din punct de vedere al generării suprafețelor alezajele se obțin prin honuire cu
directoare și generatoare obținută pe cale cinematică chiar da că baretele abrazive sunt
dispuse pe cerc (directoarea elementară, materializată pe hon, este arc de cerc) și sunt
rectilinii (generatoarea elementară, materializată pe hon, este o dreaptă).

2.4.10.3. Vibronetezirea

Vibronetezirea sau superfinisarea e ste un procedeu asemănător honuirii,
recomandat pentru suprafețe de revoluție exterioare, având drept scop îmbunătățirea
calității suprafeței, performanțele fiind de R a=0,20,01 m.
Principiul de lucru al procedeului este arătat în figura 2.46.

Fig. 2.46 . Principiul de lucru al vibronetezirii

Din figură se poate constata faptul că piesa execută o mișcare de rotație (v p),
dispozitivul de superfinisat o mișcare de avans (v a), iar barele abrazive o mișcare
vibratorie rectilinie -alternativă (vv) de o anumită amplitudine și frecvență.
Astfel v v=57 m/min (f 3000 cd/min și a=2 6 mm), v a2 m/min iar raportul
dintre v p și v v este de 2 4 pentru degroșare și 8 16 pentru finisare. Totodată de o

BAZELE AȘCHIERII METALELOR – Teorie și Aplicații – Capitolul 2
38
mare importanță este presiunea executată de barele ab razive pe suprafața ce se
prelucrează.
Din punct de vedere al generării suprafețelor vibronetezirea se execută cu
directoare cinematică și generatoare materializată. Dacă generatoarea suprafeței de
prelucrat este mai mare decât lungimea barei abrazive atu nci este nevoie de mișcarea
de avans, v a, caz în care generatoarea se obține pe cale cinematică dar cu generatoare
elementară (parțială) materializată pe scula așchietoare.

2.4.10.4. Lepuirea (rodarea)

Lepuirea este prelucrarea prin abrazare ce utilize ază paste abrazive sau lichide
abrazive și care are ca principiu de lucru mișcarea relativă, în prezența pastelor
abrazive sau a lichidului abraziv, a unui disc de fontă (de regulă) față de suprafața de
prelucrat. Performanțele lepuirii constau în obținere a unei precizii dimensionale de
0,10,5 m, a unei rugozități de R a0,02 m precum și eliminarea abaterilor de
formă rămase de la prelucrările anterioare.
Lepuirea este utilizată cu scopul de a se mări rezistența la oboseală a organelor
de mașini (rulmenț i, elemente hidraulice, etc.) și pentru mărirea durabilității sculelor
așchietoare sau a calibrelor. În cazul în care piesa sculă se asamblează cu piesa de
prelucrat procedeul se numește rodare (ex., rodarea roților dințate).
Pentru realizarea suprafețelo r lepuite, din punct de vedere al generării
suprafețelor, generatoarea poate fi materializată, materializată parțial sau obținută pe
cale cinematică. Totodată directoarea este obținută pe cale cinematică sau poate fi și
materializată.
Lepuirea se poate ex ecuta pe mașini de lepuit, pe mașini -unelte clasice sau
chiar manual.

2.4.10.5. Șlefuirea și lustruirea

Șlefuirea este procedeul de netezire a suprafețelor ce se realizează cu paste
abrazive depuse pe periferia unor discuri din pâslă, bumbac, piele hâ rtie, etc. aflate
în mișcare de rotație, ca și piesa de prelucrat, dar având viteze periferice diferite.
Prin lustruire se urmărește îmbunătățirea calității suprafeței prelucrate până la
Ra=0,05 m. Se pot șlefui suprafețe plane, de revoluție și profilate . Mișcarea
principală este de rotație a sculei iar cea de avans este efectuată de regulă de către
piesă.
Lustruirea reprezintă un procedeu de îmbunătățire a calității suprafeței, până
la R a=0,02 m, cu ajutorul unor benzi abrazive. Procedeul se recomandă pentru
suprafețe de revoluție la care mișcarea principală este de rotație a piesei iar mișcarea
de avans este efectuată de banda abrazivă. Se pot lustrui însă și suprafețe plane.
Din punct de vedere al generării suprafețelor procedeele se încadrează, de
regulă, în varianta cu generatoare materializată și directoare obținută cinematic.