Optimizarea Procesului DE Strunjire CU Placute Amovibile Pentru Otel Inoxidabil

OPTIMIZAREA PROCESULUI DE STRUNJIRE CU PLĂCUȚE AMOVIBILE PENTRU OȚEL INOXIDABIL

REZUMAT

Lucrarea de față constituie un studiu asupra optimizării procesului de strunjire cu plăcuțe amovobile pentru oțel inoxidabil.

Prin acest proiect se urmăresc următoarele: înțelegerea aprofundată a parametrilor de proces, creșterea productivității muncii, creșterea preciziei și micșorarea normelor de timp.

Lucrarea prezintă o primă parte teoretică în care s-au studiat toate aspectele legate de strunjire ca parte importantă a proceselor mecanice de prelucrare prin așchiere. O parte importantă este ocupată de înțelegerea diferitelor tipuri și geometrii de cuțite de strung, precum și a varietății plăcuțelor pentru cuție de strung. În această primă parte s-au studiat și proprietățile oțelurilor inoxidabile, metodele de fabricație a acestora precum și principii generale privind strunjirea oțelurilor inoxidabile.

Al doilea capitol al lucrării este ocupat de studiul asupra temperaturii în procesul de strunjire a materialelor inoxidabile. În acest capitol s-a trecut în revistă influența tuturor parametrilor procesului de așchiere asupra temperaturii care se obține pe durata procesului. Tot în acest capitol sunt arătate toate metodele disponibile pe piață la ora actuală pentru măsurarea temperaturii în procesul de așchiere.

În capitolul nr.3 s-au abordat principiile fizice și mecanice care stau la baza procesului de formare a așchiilor.

Capitolul al 4-lea al lucrării tratează determinarea teoretică a temperaturii la așchiera inoxului prin utilizarea software-ului de proiectare virtuală „Deform 2d”. Inițial sunt trecuți în revistă pașii care trebuie urmați în cazul acestei metodologii. Prin utilizarea acestui program s-a studiat impactul temperaturii în cazul strunjirii aceluiași material, dar cu parametrii de așchiere diferiți.

Capitolul nr.5 prezintă partea experimentală a acestei lucrări, parte în care s-a determinat prin măsurare fizică în timpul procesului de așchiere temperatura obținută la contactul dintre plăcuță și semifabricat. Studiul s-a efectuat în laboratoarele UTC-N.

Ultima parte a lucrării este dedicată comparării și interpretării rezultatelor obținute pe cale teoretică și practică.

Considerând numai unul dintre aspectele mai sus menționate, se observă că urmărirea realizării unei astfel de metodologii imprimă în primul rând un pronunțat caracter creativ proiectării: varietatea compunerii poate fi extrem de mare, asigurând competivitate produsului fără costuri exagerate. În același timp, tipizarea componentelor și producția de masă a acestora permite costuri reduse de proiectare și execuție și lasă câmp deschis unor economii considerabile.

SUMMARY

The aim of this study is to optimize the process of turning stainless steel susingre movable inserts.

This project is pursuing the following: a thorough understanding of the process parameters, increase of the productivity, increase of the accuracy and decrease time limitations.

The study presents a first theoretical part where have been studied all aspects of turning, which is an important part of the mechanical machining processes. An important part is dedicated to understanding the different types and geometries of turning tools and a variety of inserts for lathes. In this first part were studied the properties of stainless steels, their manufacturing method sand general principles of stainless steels.

The second chapter is dedicated to the study of thetemperature in the turning of stainless steels. In this chapter were reviewed the influences of the cutting parameters on the temperature. Also in this chapter are show’n all the methods available on the market today for measuring the temperature in the cutting process.

Chapter no.3 was addressed to physical and mechanical principles underlying chip forming process.

The 4 chapter of the thesis deals with the theoretical determination of the temperature of machining stainless steel using virtual design software "Deform 2D". All the steps that are needed to be followed in the case of this methodology are underlined. By using this program, was studied the impact of the temperature during the machining for the same material but with different cutting parameters.

Chapter no. 5 presents the experimental part of this work, part in which was determined by physical measurement the temperature during the cutting process resulted at the contact between the insert and the workpiece. The study was carried out in the laboratories of UTC-N.

The last part of the paper is dedicated to the comparison and interpretation of the results obtained by means of theoretical and practical methods described above.

Considering only one of the aspects mentioned above, it isobserved that the pursuit of achieving such methodologies is giving a strong creativity to the design of the process: the variety of composition can be extremely high, ensuring the competitiveness of the product without excessive costs. Meanwhile, the standardization of the components enables mass production, low design cost and execution and leaves the field open for considerable savings.

CUPRINS

INTRODUCERE

CAPITOLUL I. STRUNJIREA ȘI INOXUL

1.1. Adaosul de prelucrare

1.2. Tipuri de așchii

1.3. Mișcările în procesul de așchiere pe strung și dimensiunile așchiei

1.4. Regimul de așchiere la strunjire

1.5. Scule folosite la prelucrarea arborilor netezi și a arborilor în trepte cu mai multe cuțite

prin strunjire

1.6. Prelucrarea arborilor netezi prin strunjire

1.7. Prelucrarea arborilor în trepte cu mai multe cuțite prin strunjire

1.8. Scheme tehnologice de prelucrare prin strunjire cilindrică exterioară

1.9. Prelucrarea arborilor scurți, cu același diametru pe toată lungimea

1.10. Prelucrarea arborilor în trepte

1.11 Materiale pentru arbori

1.12. Controlul suprafețelor strunjite ale arborilor

1.13. Scule utilizate la prelucrarea prin strunjire

1.14. Dispozitive de fixare a pieselor la strunjire

1.15. Tipurile și compoziția oțelurilor inoxidabile

1.16. Proprietățile oțelurilor inoxidabile

1.17. Fabricația în industrie folosind otelurile inoxidabile

1.18. Principii generale privind strunjirea oțelurilor inoxidabile

1.19. Prelucrabilitatea oțelurilor inoxidabile

1.20. Geometria sculei

1.21. Fluide pentru tăiere

1.22. Curățarea

CAPITOLUL II. STUDIU ASUPRA TEMPERATURII ÎN PROCESUL DE

STRUNJIRE A MATERIALELOR INOXIDABILE

2.1. Influența parametrilor procesului de așchiere asupra temperaturii dintelui așchietor

2.2. Influența parametrilor procesului de așchiere asupra mărimii deformațiilor plastice

2.3. Durabilitatea sculelor așchietoare

2.3.1. Criterii de uzură

2.3.2. Influența condițiilor de așchiere asupra durabilității sculelor

2.4. Influența utilizării lichidelor de așchiere asupra durabilității

2.5. Metode pentru studiul regimului termic din zona de așchiere

2.5.1. Metoda bazata pe culorile termoscopice

2.5.2. Metode calorimetrice

2.5.3. Metode termoelectrice

2.5.4. Metoda măsurării radiației totale

CAPITOLUL III. PROCESUL DE FORMARE A AȘCHIILOR

3.1. Tipuri de așchii

3.2. Prelucrabilitatea prin așchiere a oțelurilor

CAPITOLUL IV. DETERMINAREA TEORETICĂ A TEMPERATURII

LA AȘCHIERA INOXULUI

4.1. Scurtă introducere in Deform 2D

4.2. Descrierea metodologiei de lucru pentru studiul temperaturii

4.3. Studiu de caz asupra a 4 cazuri diferite de strunjire

CAPITOLUL V. DETERMINAREA EXEPRIMENTALĂ A TEMPERATURII LA

AȘCHIERA INOXULUI

5.1. Principii ale măsurării cu laser a temperaturii

5.2. Pirometrul Optris LS

5.3. Informații despre plăcuța utilizată în cadrul determinării practice

CAPITOLUL VI. CONCLUZII ȘI INTERPRETAREA REZULTATELOR

BIBLIOGRAFIE

OPIS

INTRODUCERE

Lucrarea de față își propune să prezinte principalele aspecte teoretice și practice în legătura cu posibilitățile de prelucrarea mecanică modernă a unor tipuri de oțeluri cu valoarea adăguată mare și care încep să fie folosite la o scară tot mai largă în industrie – oțelurie inoxidabile. Rolul studiului este dea furniza managerilor informații privind activitatea desfășurată, cât și de identificare a unor direcțiistrategice de acțiune în activitatea viitoare, în vederea obținerii unei ridicate performanțe economico-financiare și a unui avantaj concurențial durabil.

Stadiul actual al dezvoltării industriei energetice a impus folosirea în majoritatea aplicațiilor (schimbătoare de căldură, boilere, turbine etc.) a unor oțeluri care să poată da o fiabilitate și o rezinstență la acțiunea factorilor de mediu cât mai ridicată. Tocmai de aceea oțelurile inoxidabile s-au impus rapid în această industrie și au devoedit până acum că pot satisface aceste condiții.

Cu o astfel de dezvoltare a apărut și nevoia înțelegerii mai profunde a proceselor de prelucrare mecanică prin așchiere. Astfel s-au dezvoltat noi materiale pentru realizarea sculelor utilizate la prelucrarea acestora. Totodată s-a început să se acorde o atenție mai mare parametrilor procesului, cât și diferitelor fenomene care însoțesc procesul. Fenomenele termice care însoțesc procesul de formare și îndepărtare a așchiei reprezintă probabil cel mai critic punct al acestor prelucrări. Tocmai de aceea lucrarea și-a propus să acopere cât mai bine aceste aspecte, utilizând mijloacele tehnicii moderne.

În ultimele două capitole se abordează problematica referitoare la perfecționarea mijloacelor modernede calcul în domeniul analizei parametrilor de producție, analizându-se conceptele teoretice și principiilemetodologice corespunzătoare, utilizându-se o aplicație informatică privind determinarea teoretică a parametrilor care pot rezulta în urma poceseului de strunjire.

I. STRUNJIREA ȘI INOXUL

Strunjirea este operația de prelucrare prin așchiere pe mașini-unelte, numite strunguri. La aceasta prelucrare, fie se execută mișcarea principală de așchiere (mișcare de rotație ), iar scula, mișcarea de avans (mișcare rectilinie, longitudinală, transversală sau combinată ).

Strungurile au o pondere foarte mare în atelierele de prelucrări mecanice prin așchiere. Aceste mașini-unelte se folosesc la producția individuală, de serie și masa, precum și în atelierele de întreținere și reparații.

1.1. Adaosul de prelucrare

Adaosul de prelucrare la strunjire, la fel ca la toate celelalte prelucrări mecanice, este partea de material care se pierde sub forma de așchii.

Adaosul de prelucrare mai poate fi definit și ca diferența dintre suprafața de prelucrare și suprafața prelucrată.

De mărimea adaosului de prelucrare depinde, în mare măsură, prețul de cost al piesei. De aceea, se va avea grija ca la alegerea materialului aceasta să fie un semifabricat cu un diametru cât mai apropiat de diametrul cel mai mare din desen sau model. În acest fel vom reduce cantitatea de material cât și timpul de prelucrare al piesei.

1.2. Tipuri de așchii

Forma așchiilor rezultate la prelucrarea prin așchiere depinde de natura materialului de prelucrat, de forma geometrică a sculei, de regimul de așchiere etc.

După forma lor, așchiile pot fi :

de rupere (fig. 2.1, a) care se prezintă sub formă de parți izolate, rupte unele de altele. Aceste așchii se obțin, de regulă la prelucrarea materialelor fragile, ca : fonta, bronz, etc.;

de forfecare sau de fragmentare (fig. 2.1, b), care se prezintă sub forma unor elemente unite între ele, având o suprafață zimțată pe partea concavă a așchiei. De obicei aceste așchii se obțin la prelucrarea metalelor dure și semidure;

continue sau de curgere (fig. 2.1, c), care se prezintă sub forma unor panglici continue netede. Aceste așchii se obțin la prelucrare oțelurilor, alamelor etc.

a b c

Fig. 1.2. Tipuri de așchii

1.3. Mișcările în procesul de așchiere pe strung și dimensiunile așchiei

Desprinderea așchiilor de pe suprafața unui semifabricat presupune o mii bine aceste aspecte, utilizând mijloacele tehnicii moderne.

În ultimele două capitole se abordează problematica referitoare la perfecționarea mijloacelor modernede calcul în domeniul analizei parametrilor de producție, analizându-se conceptele teoretice și principiilemetodologice corespunzătoare, utilizându-se o aplicație informatică privind determinarea teoretică a parametrilor care pot rezulta în urma poceseului de strunjire.

I. STRUNJIREA ȘI INOXUL

Strunjirea este operația de prelucrare prin așchiere pe mașini-unelte, numite strunguri. La aceasta prelucrare, fie se execută mișcarea principală de așchiere (mișcare de rotație ), iar scula, mișcarea de avans (mișcare rectilinie, longitudinală, transversală sau combinată ).

Strungurile au o pondere foarte mare în atelierele de prelucrări mecanice prin așchiere. Aceste mașini-unelte se folosesc la producția individuală, de serie și masa, precum și în atelierele de întreținere și reparații.

1.1. Adaosul de prelucrare

Adaosul de prelucrare la strunjire, la fel ca la toate celelalte prelucrări mecanice, este partea de material care se pierde sub forma de așchii.

Adaosul de prelucrare mai poate fi definit și ca diferența dintre suprafața de prelucrare și suprafața prelucrată.

De mărimea adaosului de prelucrare depinde, în mare măsură, prețul de cost al piesei. De aceea, se va avea grija ca la alegerea materialului aceasta să fie un semifabricat cu un diametru cât mai apropiat de diametrul cel mai mare din desen sau model. În acest fel vom reduce cantitatea de material cât și timpul de prelucrare al piesei.

1.2. Tipuri de așchii

Forma așchiilor rezultate la prelucrarea prin așchiere depinde de natura materialului de prelucrat, de forma geometrică a sculei, de regimul de așchiere etc.

După forma lor, așchiile pot fi :

de rupere (fig. 2.1, a) care se prezintă sub formă de parți izolate, rupte unele de altele. Aceste așchii se obțin, de regulă la prelucrarea materialelor fragile, ca : fonta, bronz, etc.;

de forfecare sau de fragmentare (fig. 2.1, b), care se prezintă sub forma unor elemente unite între ele, având o suprafață zimțată pe partea concavă a așchiei. De obicei aceste așchii se obțin la prelucrarea metalelor dure și semidure;

continue sau de curgere (fig. 2.1, c), care se prezintă sub forma unor panglici continue netede. Aceste așchii se obțin la prelucrare oțelurilor, alamelor etc.

a b c

Fig. 1.2. Tipuri de așchii

1.3. Mișcările în procesul de așchiere pe strung și dimensiunile așchiei

Desprinderea așchiilor de pe suprafața unui semifabricat presupune o mișcare relativă între scula așchietoare, suprafața așchiilor și piesa de prelucrat (fig. 2.).

Mișcarea imprimată sculei așchietoare (de exemplu: la găurire, frezare etc.) sau piesei de prelucrat (de exemplu: la strunjire), în vederea detașării așchiilor se numește mișcare principală de așchiere.

Mișcarea principală Ipoate fi:

de rotație (în cazul strunjirii, frezării, găuririi, etc.) sau

de translație (în cazul rabotării, broșării, mortezării, etc.)

Pe lângă mișcare principală de așchiere este necesară și o mișcare de avans II, care asigură detașarea continuă a așchiilor; această mișcare poate fi executată de scula așchietoare (la strunjire, rabotare, etc.) sau de piesa de prelucrat (la frezare, mortezare, etc.).

În timpul procesului de așchiere scula înlătură de pe suprafața de așchiat 3 a piesei adaosul de prelucrare. Suprafața 1 de pe care se îndepărtează așchiile se numește suprafață de așchiere, iar suprafața 2 rezultată în urma prelucrării, se numește suprafață așchiată.

Fig. 1.2. Mișcările în procesul de așchiere

Dimensiunile așchiilor sunt:

lățimea b, care reprezintă distanța dintre suprafața de așchiat 1 și suprafața așchiată 2, măsurată pe suprafața de așchiere;

grosimea a, care reprezintă distanța dintre pozițiile succesive I și II ale suprafeței de așchiere, măsurată în direcția perpendiculară pe lățimea așchiei.

Grosimea și lățimea așchiei se măsoară în milimetri.

Secțiunea așchiei q se calculează cu relația:

[mm2] (1.1)

1.4. Regimul de așchiere la strunjire

Regimul de așchiere reprezintă totalitatea elementelor (parametrilor) ce caracterizează desfășurarea procesului de așchiere. Acești parametrii sunt: viteza de așchiere, avansul și adâncimea de așchiere.

Avansul s este spațiul parcurs de scula așchietoare în decursul unei rotații complete a piesei și se măsoară în milimetrii pe rotație (mm/rot).

Adâncimea de așchiat t este distanța dintre suprafața de așchiat și suprafața așchiată, măsurată în direcția normală pe suprafața prelucrată. Se exprimă în mm.

Viteza de așchiere v este spațiul parcurs de tăișul sculei în raport cu piesa de prelucrat, în unitatea de timp și se măsoară în metrii pe minut (m/min).

Stabilirea rațională a acestor parametrii ai regimului de așchiere este de mare importanță pentru calitatea pieselor prelucrate, precum și pentru realizarea lor în condiții cât mai avantajoase. Astfel, la prelucrările de degroșare se recomandă ca adâncimea de așchiere și avansul să aibă valori cât mai mari pentru a se înlătura adaosul de prelucrare într-un timp cât mai scurt. În acest caz, valorile maxime se aleg în funcție de puterea mașinii pe care se execută prelucrarea. La prelucrările de finisare, valorile adâncimii de așchiere se aleg cât mai mici pentru a înlătura ultimele neregularități rămase pe suprafața piesei de la prelucrările anterioare. În acest caz, avansul se stabilește în funcție de netezimea cerută pentru suprafața ce se prelucrează.

Știind că viteza de așchiere se calculează cu formula:

[m/min) (1.2)

vom putea calcula turația axului principal al strungului (a universalului și implicit a piesei), astfel:

[rot/min] (1.3)

unde:

v – viteza de așchiere ;

d – diametrul piesei de prelucrat.

Între dimensiunile așchiei și elementele regimului de așchiere există formula:

(1.4)

unde :

q – relația dintre dimensiunile așchiei și regimul de așchiere;

a – grosimea așchiei ;

t – adâncimea de așchiat;

b – lățimea așchiei;

s – avansul

1.5. Scule folosite la prelucrarea arborilor netezi și a arborilor în trepte cu mai multe cuțite prin strunjire

Scule folosite la prelucrarea arborilor netezi și a arborilor în trepte cu mai multe cuțite prin strunjire sunt cuțitele de strung, care pot fi:

drepte,

cotite,

încovoiate

de canelat,

în funcție de operația de strunjire cilindrică exterioară.

De asemenea se mai folosesc cuțite monobloc (dintr-o bucată), cu plăcuțe sudate sau montate mecanic, în funcție de calitățile materialului prelucrat și al regimului de așchiere ales.

Fig. 1.3. Tipuri de cuțite de strung

1.6. Prelucrarea arborilor netezi prin strunjire

Prelucrarea suprafețelor de rotație exterioare prin strunjire se poate realiza prin următoarele operații: degroșare, semifinisare și finisare.

Strunjirea de degroșare a arborilorse poate realiza din una sau mai multe treceri, cu unul sau mai multe cuțite în funcție de forma arborelui, lungimea sa și mărimea adaosului de prelucrare.

Lastrunjirea de degroșare se îndepărtează cea mai parte a adaosului de prelucrare, fiind posibile, în funcție de tipul arborelui, mai multe scheme de așchiere, cum ar fi:

– prelucrarea arborilor netezi cu mai multe cuțite prin divizarea adaosului de prelucrare în lungime (fig. 1.4);

– prelucrarea arborilor netezi cu mai multe cuțite, prin divizarea adaosului în adâncime (fig. 1.5);

– prelucrarea arborilor în trepte cu un singur cuțit (fig. 1.6).

Fig. 1.4. Schema de așchiere la prelucrarea arborilor netezi

cu mai multe cuțite, prin divizarea adaosului în lungime

În figura 1.4, rezultă că la prelucrarea cu mai cuțite, divizând adaosul de prelucrare în lungime, puterea necesară la așchiere este mare; în schimb durata prelucrării este mică, deci productivitate ridicată.

Cuțitele sunt așezate la distante egale, rezultate din raportul l/z, în care z este numărul de cuțite, iar l lungimea de prelucrat.

Metoda se aplică la prelucrarea arborilor netezi cu adaos de prelucrare mic, astfel să poată fi îndepărtat la o singură trecere.

În cazul arborilor cu adaos de prelucrare mare se folosește metoda cu mai multe cuțite și divizarea adaosului în adâncime (fig. 1.5).

Strunjirea de finisare a arborilor se realizează din două treceri: una desemifinisare, cu scopul de a se obține o precizie a formei și un adaos de prelucrare uniform, iar a doua de finisare, care trebuie să asigure precizia dimensională, forma și rugozitatea finală.

Fig. 1.5. Schema de așchiere la prelucrarea arborilor netezi

cu mai multe cuțite, prin divizarea adaosului în adâncime

1.7. Prelucrarea arborilor în trepte cu mai multe cuțite prin strunjire

Strunjirea de degroșare a arborilor în trepte cu un singur cuțit se realizează pe baza uneia din schemele din figura 1.6, care se deosebesc prin mărimea adaosului de prelucrare pentru o trecere și durata prelucrării.

Astfel, în schema din figura 1.6, a, adaosul de prelucrare pe trecere este mic, încărcarea mașinii este mică, în schimb durata prelucrării este mare.

În schema din figura 1.6, b, prelucrarea fiecărei trepte făcându-se separat, adaosul de prelucrare este mare, încărcarea mașinii este mai bună, iar prelucrarea se face din două treceri. Metoda se recomandă pentru degroșarea arborilor forjați.

În schema din figura 1.6, c, prelucrarea se face prin combinarea celor două scheme, și anume:

se prelucrează treapta cu diametrul cel mai mare pe toată lungimea și apoi,

treapta cu diametrul cel mai mic.

Strunjirea de finisare a arborilor se realizează din două treceri: una desemifinisare, cu scopul de a se obține o precizie a formei și un adaos de prelucrare uniform, iar a doua de finisare, care trebuie să asigure precizia dimensională, forma și rugozitatea finală.

Ca și operația degroșare, operațiile de semifinisare și finisare se execută cu unul sau mai multe cuțite, adaosul de prelucrare fiind divizat în lungime sau adâncime, conform schemelor din figura 1.6.

a b c

Fig. 1.6. Prelucrarea arborilor în trepte cu un singur cuțit

1.8. Scheme tehnologice de prelucrare prin strunjire cilindrică exterioară.

În cazul prelucrării suprafețelor cilindrice exterioare, piesele de prelucrat se fixează în universal sau se prind între vârfuri, în funcție de dimensiunile și rigiditatea acestora. Atunci când este necesar, sunt sprijinite în lunete sau în dispozitive.

1.9. Prelucrarea arborilor scurți, cu același diametru pe toată lungimea.

Piesa de prelucrat (fig. 1.7, a), având diametrul d și lungimea L, se poate obține dintr-un semifabricat laminat cu diametrul mai mare. De obicei, aceste genuri de piese se fixează în universal (fig. 1.7 a) – faza 1.

În faza a 2-a, se prelucrează suprafața frontală, iar în faza a 3-a se prelucrează suprafața cilindrică exterioară. În funcție de precizia de prelucrare necesară și de neterzirea suprafeței, prelucrarea suprafeței cilindrice exterioare de diametrul d se execută într-una sau în mai multe faze.

După prelucrarea suprafeței pe toată lungimea, se execută retezarea la lungimea L cu ajutorul unui cuțit de retezat în faza a 4-a, după care se prelucrează cea de-a doua suprafață frontală în faza a 5-a. Sculele necesare prelucrărilor enumerate se aleg în funcție de natura suprafețelor de prelucrat (cilindrice, frontale etc), precum și a preciziei cerute (pentru degroșare, finisare etc.).

a b

Fig. 1.7. Prinderea arborilor scurți: Faza 1 – fixarea piesei în universal

Faza 2 – prelucrarea suprafeței frontale

Faza 3 – prelucrarea suprafeței exterioare, d [mm]

Faza 4 – retezarea la lungimea, L [mm]

Faza 5 – prelucrarea celei de-a doua suprafețe frontal

1.10. Prelucrarea arborilor în trepte

Arborii în trepte pot fi prelucrați cu fixare în universal, pentru cei cu lungime mică sau între vârfuri cei cu lungime mai mare.

Astfel, arborele din figura (fig. 1.8, a), având diametrele D1, D2, D3, D4 și lungimile L1, L2, L3, L4, se prelucrează din bară laminată de diametrul D.

Pentru arbori lungi, în trepte, prelucrarea se face între vârfuri, în cazul prelucrării din bară laminată, succesiunea prelucrării este următoarea:

În faza 1 se execută strunjirea suprafeței frontale, în faza a 2-a se execută găurile de centrare la ambele capete, în faza a 3-a se prinde piese între vârfuri și se antrenează cu ajutorul inimii de antrenare; în această poziție se execută prelucrarea la capătul din dreapta – la faza a 4-a și prin întoarcere se prelucrează capătul din stânga – la faza a 5-a.

Daca este necesară o precizie mai ridicată, prelucrările de la fazele a 4-a și a 5-a se executa fiecare în mai multe" treceri succesive (fig. 1.8, b).

a

a

b

Fig. 1.8. Prinderea arborilor în trepte: Faza 1 – strunjirea suprafeței frontale

Faza 2 – executarea găurilor de centrare la ambele capete

Faza 3 – prinderea piesei între vârfuri și antrenarea cu ajutorul inimii de antrenare

Faza 4 și 5 – prelucrări succesive prin întoarcerea piesei, la fiecare capăt

1.11. Materiale pentru arbori

Materialele din care se confecționează arborii se aleg în funcție de scopul urmărit și condițiile impuse în funcționare, de tehnologia de execuție adoptată pentru aceștia, etc.

În general se utilizează:

oțeluri carbon obișnuite OL42, OL50, OL60.

Pentru a satisface aceeași rezistență dar la gabarite și la greutăți mai mici se vor folosi:

oțeluri carbon de calitate (la care se vor aplica tratamente termice adecvate pentru creșterea rezistenței în zona de sprijin) OLC25, OLC 35, OLC 45.

Pentru solicitări importante și gabarite reduse se recomandă:

– oțelurile aliate de îmbunătățire: 41MoCr11, 41CrNi12, 18MoCrNi13, 21MoMnCr12, 13CrNi30.

Deoarece fontele au rezistență mecanică mai scăzută decât oțelurile, dar au o sensibilitate mult mai mică față de efectul de concentrare al tensiunilor și o capacitate mai bună de amortizare a vibrațiilor, vor fi recomandate la execuția arborilor de dimensiuni mari sau a arborilor cu formă complicată.

Astfel, se utilizează:

fontele cu grafit nodular sau

fontele maleabile.

1.12. Controlul suprafețelor strunjite ale arborilor

Metodele și mijloacele pentru controlul pieselor cu suprafețe de rotație exterioare se aleg în funcție de condițiile impuse piesei prin desenul de execuție (precizia dimensională), felul prelucrării și volumul de producție.

În cazul producției de unicate și de serie, controlul se realizează cu aparate și instrumente universale (șubler, micrometru cu citire clasică și cu afișaj electronic).

La fabricarea unui număr mare de piese de același fel (serie mare și de masă), controlul pieselor cu aparate universale micșorează productivitatea, motiv pentru care se recomandă controlul dimensiunilor pieselor cu ajutorul unor mijloace special construite, numite calibre. Ele sunt folosite la verificarea dimensiunilor după principiul trece „T" sau nu trece „NT” (fig. 2.9).

Fig. 1.9. Calibre

Pentru controlul pieselor de tip arbore se folosesc calibre tip inel, potcoavă sau palete. în funcție de dimensiunile ce se verifică.

Controlul suprafețelor cilindrice se realizează cu calibre limitative tip potcoavă simple sau duble.

Controlul lungimii treptelor se realizează cu calibrele tip palete (fig. 10, a), având două porțiuni active, echivalente părților trece și nu trece.

Pentru controlul coaxialității treptelor arborilor se folosesc calibre speciale, de formă complexă (fig. 10, b).

Rezultatul controlului se apreciază după modul în care profilul calibrului se suprapune cu conturul treptelor, controlul putându-se efectua prin metoda fantei de lumină.

Fig. 1.10. Calibre speciale: a). tip palete; b). complexe

Pentru controlul cât mai precis al dimensiunilor pieselor se folosește cu bune rezultate ceasul comparator care utilizează amplificare mecanică sau electronică.

1.13. Scule utilizate la prelucrarea prin strunjire

La prelucrarile prin strunjire cele mai folosite scule sunt cutitele de strung. Dupa cum varietatea prelucrarilor executate pe strung este foarte mare, la fel si cutitele sunt foarte numeroase si greu de inclus toate într-o clasificare.

Clasificarea cuțitelor de strung:

– după forma cozii: – coadă cilindrică;

– coadă pătrată;

– coadă dreptunghiulară;

– după forma capului: – cuțit drept;

– cuțit cotit;

– cuțit „gât de lebădă”;

– după poziția suprafeței: – cuțit de interior;

– cuțit de exterior;

– după materialul utilizat: – oțel rapid;

– carburi metalice;

– material mineraloceramic;

– nitrura cubică de bor;

– după modul constructiv: – monobloc;

– cu plăcuțe lipite;

– cu plăcuțe amovibile;

– disc;

– pieptene;

– după avansul de lucru: – cuțit pe dreapta;

– cuțit pe stânga;

Figura 1.11. Diferite tipuri de cuțite de strung

Figura 1.12. Cuțit cu: 1-coadă pătrată, 2-coadă cilindrică, 3-coadă dreptunghiulară

Figura 1.13. Cuțit: 1-drept, 2-cotit

Figura 1.14. Cuțite de interior și exterior

Figura 1.15. Cuțite din oțel rapid sau cu vârf diamantat

Figura 1.16. Cuțit cu carbură metalică și cu plăcuță amovibilă

Figura 1.17. Plăcuțe din nitrură cubică de bor sau material mineraloceramic

Figura 1.18. Cuțite monobloc, cu plăcuță lipită, cu plăcuță amovibilă

Figura 1.19. Tipuri de plăcuțe amovibile

Figura 1.20. Cuțit pe dreapta (a), cuțit pe stânga (b)

Figura 1.21. Randalina

1.14. Dispozitive de fixare a pieselor la strunjire

Piesa ce urmeaza a se prelucra se fixeaza într-un dispozitiv, tinând seama de forma si de dimensiunile ei. Cel mai des se foloseste sistemul de fixare al pieselor în mandrina universal.

Figura 1.22. Universal și bacuri pentru strung

Universalul este un dispozitiv de fixare prevazut, de obicei, cu trei bacuri, care realizeaza simultan centrarea si strângerea pieselor, având diametre într-o gama relativ larga. Cele trei bacuri se deplaseaza în canalele din corpul universalului, fiind antrenate de filetul plan de pe fata frontala a rotii dintate , care, la rândul ei, este antrenată de pinionul conic. Bacurile se introduc în locașurile din corpul universalului într-o anumita ordine marcata cu cifre: exemplu bacul numarul 1 se introduce în locasul numarul1, bacul numarul 2 în locasul cu numarul 2 etc., pentru a se realiza deplasarea radiala uniforma si centrarea pieselor în timpul strângerii. Universalul poate realiza centrarea si strângerea piesei cu bacurile așezate în pozitie normală pentru piese de diametru mic sau întoarsă pentru piese scurte, cu diametrul mare. Universalul este montat pe capatul arborelui principal prin înșurubare, avînd un sistem de asigurare.

Figura 1.23. Diferite tipuri de universal pentru strung

Figura 1.24. Exemple de fixare a piesei în universal și/sau universal și pinolă

Pentru prinderea pieselor cu sectiune pătrata se utilizeaza universale cu patru bacuri, acționate simultan. În cazul unor piese cu o configurație complicată se folosesc universale cu patru bacuri acționate independent. În acest caz fiecare bac este deplasat spre suprafața piesei, centrarea facîndu-se din aproape în aproape. Strângerea sau desfacerea universalului se face cu ajutorul unei chei care se introduce în locașul cu secțiune pătrată din pinionul conic .Universalul folosește în general la prinderea pieselor scurte. Piesele de diametru mic se strâng cu bacurile în poziție normală.

Figura1.25. Universal cu bacuri întoarse

La piesele tubulare cu diametrul mare, prinderea se execută prin acționarea bacurilor de la interior spre exterior. Datorită strângerii pieselor pe porțiunea anterioară a bacurilor, acestea se uzează .Pentru a fixa corect piesa într-un asemenea universal este necesară introducerea unui adaos. Adaosul poate fi realizat prin înfășurarea pe piesa a unor straturi de grosime corespunzatoare din tablă subțire sau hârtie. Atunci când bacurile se uzează, ele trebuie însă corectate prin rectificare (sau strunjire).

Figura 1.26. Fixarea piesei între vârfuri

Piesele cu lungime relativ mare se prelucrează între vârfuri .Așezarea si centrarea piesei se execută cu ajutorul vârfurilor, fixate în arborele principal, si respectiv păpusa mobila. Strângerea pe cele două conuri se realizeaza prin deplasarea spre stânga a pinolei. Antrenarea în mișcare de rotație se face cu ajutorul unei flanșe , montată pe capătul filetat al arborelui principal. Flanșa este prevazută cu un bolț de antrenare cu ajutorul căruia pune în mișcare inima de antrenare fixată cu un șurub pe piesă . În alte cazuri, flanșa este prevazută cu un canal în care intra capătul încovoiat al inimii de antrenare.

Pentru a proteja piesa contra strivirii la strângerea cu șurubul inimii de antrenare, capătul piesei se poate introduce într-o bucșă crestată. În vederea așezarii între vârfuri, este necesar ca în capetele frontale să se execute în axa piesei găurile de centrare în care vor intra vârfurile. Vârful de centrare se poate roti pe rulmenți, forța axială fiind preluată de rulmentul axial . Coada conică a vârfului se introduce în alezajul conic al păpusii mobile. Înainte de introducerea vârfurilor în alezajul conic al mașinii, suprafețele de asamblare se curăță cu atenție pentru a se evita bătaia radială a vârfului.

Pentru piesele tubulare, care urmează a fi prelucrate la exterior, pentru prindere se utilizează dornurile. Dornul de construcție rigidă servește la centrarea și strângerea piesei cu ajutorul șaibei si a piuliței. Dornul astfel montat se prinde în universal sau se așează între vârfuri, în funcție de lungimea piesei de prelucrat. Pentru prelucrările de finisare la care centrarea piesei trebuie făcută cu precizia degajării interioare a dornului sau se utilizează bucșe elastice crestate pe generatoare.

Figura 1.27. Fixarea piesei pe dorn

INOXUL

Inox-ul este un material inovator, relativ recent – apărut la începutul secolului al XX-lea. Este un aliaj special, pe bază de crom. Mai exact, termenul inox se referă la o serie de oțeluri inoxidabile, utilizate în numeroase aplicații și domenii de activitate: industria chimică, industria alimentară, sănătate, transport, construcții și arhitectură.

Otelurile inoxidabile sunt materiale înalt aliate cu un conținut de 10.5% Cr, rezistente la coroziune. Aceste aliaje au o afinitate crescută pentru oxigen, formând o peliculă de oxid de crom la suprafața materialului conferindu-i acestuia inoxidabilitatea și rezistența la coroziune. Datorită spectrului mare de utilizare și a compoziției chimice, otelurile inoxidabile se impart în patru mari grupe :

feritice

austenitice

martensitice

duplex

Oțelurile feritice. Oțelurile inoxidabile feritice includ clasa 430 și contin ca principal element de aliere cromul. Pot fi întărite prin tratament termic, se utilizează în stare recoaptă, au ductibilitate și formabilitate buna. Se utilizează pentru confecționarea plăcilor arhitecturale, la fabricarea cuvelor pentru mașinile de spălat, la fabricarea ustensilelor folosite în bucatarie (cuțite din inox, tacâmuri din inox, diferite cuve din inox , oale din inox), la confecționarea diferitelor matrițe pentru industria grea.

Oțelurile austenitice sunt acele aliaje utilizate frecvent pentru aplicații inoxidabile. Clasele austenitice nu sunt magnetice. Aliajele cele mai frecvente sunt oțelurile austenitice de fier-crom-nichel și sunt cunoscute ca seria 300. Din cauza conținutului ridicat de Cr și Ni, sunt cele mai rezistente la coroziune din grupul oțelurilor inoxidabile. Clasa "L" oferă rezistentă superioară la coroziune datorită conținutului redus de carbon.

Tipul 304 are cea mai largă utilizare fiind cunoscut și ca „inox alimentar” utilizându-se la confecționarea instalațiilor alimentare, echipamentelor din industria vinului, meselor de lucru, a hotelor, în industria berii, la carmangerii și in principiu în toate domeniile ce țin de industria alimentară.

Alte exemple de utilizare a inoxurilor austenitice sunt:

schimbătoarele de caldura

mobilierul de bucătărie și a celui stradal

în construcții cu rol decorativ (balustrade din inox, lifturi, alte structuri) dar și în industria grea pentru confecționarea diverselor piese, recipienți, cisterne etc.

Tipul 316 este utilizat în prelucrarea chimică, industria celulozei și a hartiei, în industria alimentară cu precădere în mediile corozive.

Tipul 321 este cel mai utilizat în industria petro-chimică.

Oțelurile martensitice sunt oțeluri înalt aliate cu un conținut de crom intre 12-18% și conținut de carbon de peste 0,1%, devin austenitice la 950-1050°C și prin călire duc la crearea unei structuri martensitice. Aceste oțeluri au o duritate ridicată ce evoluează o dată cu cresterea conținutului de carbon. Se utilizează la confecționarea produselor ce necesită o duritate ridicată (lame de ras, cuțite, foarfeci etc). Pentru o mai bună rezistență la presiune este necesară o prelucrare in prealabil a suprafeței, eventual șlefuirea materialului.

Oțelurile duplex combină proprietățile inoxurilor feritice si a celor austenitice. Sunt utilizate datorită rezistenței mari la temperaturi (<1150°C) si in medii corozive, de exemplu în industria metalurgică pentru cuptoarele de tratament termic.

Primul oțel inoxidabil folosit ca material în industrie a fost 18-8 (302 AISI), care are o rezistență mai mare decât vanadiul și este mult mai rezistent la coroziune. Oțelul pe bazăde vanadiu nu mai este folosit în industrie deoarece în prezent rezistența la coroziune este inadecvată.Ulterior, a început să fie folosit oțelul inoxidabil Mo 18-8, care conține molibden pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune în apă sărata. Aliajul astfel obținut a început să fie cunoscut ca tipul 316 de oțel inoxidabil (AISI). În anii 1950, cantitatea de carbon din tipul 316 a fost redus de la 0.08 % la 0.03 % greutate maxim pentru o mai mare rezistență la coroziune în cloruri ; acest nou aliaj a fost cunoscut ca tipul 316L.

1.15. Tipurile si compoziția oțelurilor inoxidabile

Cromul este componentul major al metalelor inoxidabile rezistente la coroziune. Valoarea minimă efectivă a concentrației de crom este de 11% din greutate. Cromul este un element reactiv dar atât el cât și aliajele pe baza de crom pot fi pasivizate astfel incat sa se obțină o excelentă rezistență la coroziune.

Oțelurile inoxidabile  austenitice, mai ales tipurile 316 si 316L, sunt cel mai des folosite în industrie. Acestea nu se durifică prin tratament termic, ci prin precipitare la răcire. Acest grup de oțeluri inoxidabile este nonmagnetic și prezintă o rezistență la coroziune mai mare decât alte metale sau aliaje. Incluzând molibdenul în aceasta categorie, cresc șansele rezistenței la coroziune în apă sărată.ASTM (American Society of Testing Materials – Societatea americana de testare a materialelor) recomandă tipul 316L, si nu 316 în utilizarea la scară largă în indsutrie.Compozițiile  tipurilor 316 si 316L (precum și a mărcilor românești) sunt prezentate în tabelul 1.1.

Nichelul este folosit în stabilizarea fazei austenice la temperatura camerei și, mai mult decât atât, în creșterea probabilității rezistenței la coroziune. Stabilitatea fazei austenice, în cazul oțelurilor inoxidabile cu carbon 0.10 % din greutate,  poate fi influențată și de prezenta Ni și Cr, asa cum ne arata și figura 1.28.

Tabelul 1.1.Compozitia otelurilor inoxidabile

Figura 1.28. Efectul % Ni și % Cr asupra austenitei din oțelurile inoxidabile

cu un conținut de 0.1%C

1.16. Proprietățile oțelurilor inoxidabile

Proprietățile oțelurilor inoxidabile de tipul 316 și 316L (AISI) sunt prezentate în tabelul 1.2. Așa cum se poate observa, o mare varietate de proprietăți pot fi obținute în funcție de procesul de încălzire (pentru a obține materiale moi) sau de răcire (pentru o rezistență mai mare și duritate). Proiectantul trebuie sa fie foarte atent la alegerea materialului de acest tip. Chiar și tipul 316L poate intra în coroziune în anumite circumstanțe precum o zonă cu presiune foarte mare și lipsită de oxigen.

Tabelul 1.2. Proprietățile mecanice ale oțelurilor inoxidabile folosite în industrie

1.17. Fabricația în industrie folosind oțelurile inoxidabile

Oțelurile inoxidabile austenitice se durificăfoarte rapid în urma prelucrării mecanice (așchiere, deformare)după cum se arată și în figura 1.29, care nu pot fi prelucrate la rece decât în urma unei tratări la cald. Cu toate acestea, prelucrările la cald nu ar trebui să inducă formarea carburii de crom (CCr4) care ar putea cauza coroziune

Figura 1.29. Efectul prelucrării la rece asupra limitelor la curgere și la rupere a unor

oteluri inoxidabile de tip (Cr-Ni) 18-8

Distorsiunea componentelor în urma prelucrării la cald poate avea loc, dar această problemă poate fi rezolvată cu ușurinta ținând sub control temperatura constanta. Un alt efect nedorit al prelucrării la cald este formarea la suprafață a unor straturi de oxizi, care trebuie să fie îndepărtate fie chimic (cu acizi), fie mecanic (prin sablare). După îndepărtarea straturilor, suprafața compusului este finisată până ce devine ca o oglindă sau mată. Ulterior, suprafața este curățată, degresată și pasivizată cu acid azotic (Standard ASTM F86). Compusul este spălat și curățat din nou înaintea împachetării și sterilizării.

Pe plan mondial, utilizarea oțelurilor inoxidabile austenitice este limitată datorită eliberării produșilor de coroziune sub forma de ioni metalici Ni2+, Cr3+, Cr6+ care produc efecte nocive.

1.18. Principii generale privind strunjirea oțelurilor inoxidabile

Introducere

Cele mai frecvente și, prin urmare, cele mai frecvent ,prelucrate tipuri de oteluri inoxidabile sunt tipurile austenitice, cum ar fi clasele 304 (1.4301) și 316 (1.4401). Acestea sunt caracterizate de duritate ridicată și de rupere slabă a așchiei în timpul prelucrării. Punctele enumerate mai jos se referă la problemele importante care influențează prelucrarea cu succes a acestor oțeluri.

A). Mașina și rigiditatea sculelor

Când se prelucrează oțeluri inoxidabile este important să se asigure că nu există vreo influență cauzată de vibrații ale mașinii sau vibrații ale sculei de așchiere. Mașina trebuie să fie capabilă de a face reducerile profunde necesare în prelucrarea oțelului inoxidabil austenitic, fără a încetini avansul de lucru sau vitezele de tăîere. Mașini-unelte de clasă mică și mașini de frezat destinate pentru prelucrarea oțelului moale, alamă etc. sunt puțin probabil să fie suficient de puternice pentru prelucrarea cu succes a oțelului inoxidabil.

Mașinile nu ar trebui să fie predispuse la vibrații excesive în batiul mașinii, subansamble și cutii de viteze sau la fixarea instrumentelor de tăiere sau la montarea acestora. Trebuie evitate sculele de dimensiuni foarte mari montate în consolă. Distanța dintre plăcuța de așchiere și suportul port-sculei ar trebui să fie cât mai scurtă posibil și secțiunea transversală a cozii să fie cât de rezistentă. Acest lucru poate ajuta, de asemenea, în disiparea căldurii departe de fețele de tăiere. Port-sculele pentru sprijinirea frezelor ar trebui să fie dimensionat cât mai scurt posibil. Arborii suport trebuie să fie cât mai aproape posibil de capetele de tăiere pentru a oferi suport maxim.

Zgomotul făcut de metal în cursul procesului de strunjire nu este neobișnuit, dar poate indica faptul că scula poate fi uzată și trebuie înlocuită.

B). Materialele pentru scule

Fie scule din oțel de mare viteză (HSS) (forjat sau sinterizate) sau scule de carbură de cementare pot fi utilizate pentru prelucrarea oțelurilor inoxidabile.

Oțeluri rapide

Se pot folosi fie scule din tungsten sau din molibden HSS. Acestea sunt deosebit de utile în operațiuni care implică de avans mare și viteze mici de așchiere sau în cazul în care există tensiuni variabile de ultimă oră induse de forme complexe ale sculelor de prelucrare.

Plăcuțele de tungsten (de exemplu T15) pot fi utile pentru rezistența lor la abraziune bună și duritate crescută. Plăcuțele din Molibden HSS sunt utilizate pe scară largă, M42 fiind util pentru aplicații cum ar fi frezarea în cazul în care este necesară o bună combinație între duritate și rezistență la viteze de tăiere mai mici. M42 are duritate mai bine decât alte clase, cum ar fi mai frecventele M2, dar nu poate fi la fel de dur ca acestea.

În cazul în care instrumentele sunt predispuse la așchiere ale muchiilor, este recomandat să se folosească o calitate mai dură, de exemplu M2, M10. În cazul în care instrumentele se supraîncălzesc este recomandat să se folosească un grad mai cu duritate mai mare de exemplu M42, T15. Dacă instrumentele prezintă și în aceste cazuri uzură ridicată este recomandată folosirea un grad mai rezistent la abraziune, de exemplu T15.

Figura 1.30. Exemplu de inveliș tip PVD –Physical Vapor Depositation

Figura 1.31. Exemplu de inveliș tip CVD –Chemical Vapor Depositation

Carburi de cementare

Carburile de cementare sunt în mod normal utilizate pentru prelucrarea de oțel inoxidabil în cazul în care sunt necesare viteze mai mari sau avansuri mai mari decât cele care pot fi produse cu ajutorul HSS. Pot fi utilizate fie plăcuțe schimbabile sau lipite (unde vitezele de tăiere inferioare pot fi tolerate) și sunt formate fie din carburi de wolfram sau un amestec de tungsten și alte carburi metalice, inclusiv titan, niobiu și crom. Carburile sunt lipite cu cobalt. Adevăratele carburi de Tungsten sunt folosite pentru prelucrarea oțelurilor inoxidabile austenitice și oțeluri inoxidabile duplex, iar carburile "complexe" sunt folosite pentru prelucrarea claselor de martensitice și feritice.

Carburile cu înveliș au avantajul suplimentar de a imbunătăți rezistența la uzură și rezistența la rupere. Prin urmare, ele sunt capabile de viteze de tăiere mai mari comparativ cu carburile fără înveliș.

O gamă largă de instrumente de carbură disponibile înseamnă că sunt necesare teste în procesele de prelucrare pentru a obține caracteristicile optime de prelucrare pentru situații specifice.

Geometria instrumentelor și ascuțirea

Este esențial a menține instrumentele de tăiere ascuțite la prelucrarea oțelurilor inoxidabile. Șlefuirea si finisare atentă a instrumentului se combină pentru a oferi unghiuri precise și clare. Acest lucru ajută la optimizarea:

vieții sculelor;

finisaj, precizie si toleranțe

productivitate între reascuțiri

și reduce:

distrugerea sculelor

cerințele de putere a sculelor

Reascuțirea trebuie să fie făcut cât mai curând din momentul în care se observa deteriorarea calității.

Reascuțirea folosindu-se pietre acoperite în mod corespunzător este de preferat în locul reascuțirii manuale pentru a asigura acuratețea elementelor geometrice ale sculei.

Geometria corectă a sculei este importantă pentru minimizarea formării așchiilor pe fețele sculei.Așchiile acumulate pot duce de asemenea la creșterea cerințelor de putere a mașinii și la o finisare de suprafață slabă pe suprafețele prelucrate.

Unghiurile de degajare ale sculei trebuie să fie plate. Fețele de degajare concave pot duce la sfărâmarea sculei sau rupere datorită sprijinului redus al muchiei tăietoare.

În cazul în care este posibil fețele sculei ar trebui să includă sfărâmător de așchii, în ideea în care oțelurile inoxidabile austenitice sunt predispuse la formarea unor așchii lungi spiraltate, care se poate încovoia cu ușurință în jurul sculei, iar evacuarea lor este dificilă și consumatoare de timp pentru eliminarea ei. În cazuri extreme scula poate fi blocată de surplusul de așchii.

C). Ungerea și răcirea

Este esențial ca fluidele de tăiere să fie utilizate atunci când oțelurile inoxidabile sunt prelucrate. Acest lucru se datorează efectelor combinate ale reducerile profunde și avansurilor de lucru ridicare, necesare pentru a depăși efectele de durificare și conductivitatea termică scăzută a otelurilor inoxidabile austenitice, care restricționează disiparea căldurii departe de fețele prelucrate. Supraîncălzirea suprafețelor din oțel inoxidabil, caracterizate prin formarea de nuanțe de căldură, în timpul prelucrării poate afecta rezistența la coroziune și deci trebuie să fie evitată. Dacă se realizează, o decapare a suprafeței poate fi utilizată pentru a reface rezistența la coroziune a piesei finite. Supraîncălzirea poate duce de asemenea la o denaturare care poate fi dificil de compensat sau corectat.

Lubrifierea asigurată de lichidele de răcire, de asemenea, ajută la reducerea uzurii sculei și îndepărtează șpanul rămas in urma prelucrării.

În general răcirea este mai important decât lubrifierea și lucrul cu viteze mai rapide de tăiere astfel încât, debite mari de lichide de răcire sunt în mod normal utilizate la prelucrarea oțelurilor inoxidabile.

Fie uleiuri minerale sau uleiuri emulsionabile apă solubile pot fi folosite. Uleiurile Minerial sunt mai potrivite pentru operațiuni de prelucrare severe cu încărcături grele la viteze reduse sau în cazul în care sunt utilizate instrumente de HSS. Uleiurile emulsionabile se folosesc pentru prelucrarea la viteze mai mari, cu carbură de scule.

Uleiuri minerale

Sulfurate, clorurate sau cloro-sulfurate, uleiurile minerale pot fi utilizate cu adaosuri de până la 10% de uleiuri grase pentru prelucrarea clasele mai avansate. Parafina este folosită pentru a dilua aceste uleiuri, în raportur ulei / parafină între 1/5 pentru viteze mari și avansuri mici sau de 1/1 pentru viteze mai mici și mai avansuri de prelucrarea mai mari.

Dacă uzură excesivă este observată, trebuie luată în considerare utilizarea diluțiilor mai mari. În cazul în care muchia tăietoare are tendința de a arde, trebuie luat în considerare reducerea de diluare.

Uleiuri emulsionabile

Aceste uleiuri sunt diluate cu apă și oferă răcire mai bună decât parafina diluată în uleiurile minerale. Dacă sunt utilizate uleiuri emulsifiabile la presiunea extremă (EP), sunt supotate modalități de prelucrare mai severe. Este important ca diluarea să se facă prin adăugarea de ulei în apă, nu de apă în ulei, astfel încât să se formeze forma corectă de emulsie, cu lubrifierea și proprietăți de răcire corecte.

După prelucrare toate urmele de lichid de răcire trebuie îndepărtate de pe suprafață, astfel încât suprafețele din oțel inoxidabil se pot auto-pasiva. În anumite condiții ar trebui să fie luate în considerare pasivarea acidă.

1.19. Prelucrabilitatea oțelurilor inoxidabile

Prelucrabilitatea este termenul utilizat pentru a desemna performanța de prelucrare a materialului cu ajutorul unei scule de tăiere. Datorită diferențelor de proprietăți în comparație cu oțelurile carbon, tehnici ușor diferite sunt necesare pentru prelucrarea oțelurilor inoxidabile. Prelucrabilitatea relativă a oțelurilor inoxidabile în stare moale în comparație cu oțelurile carbon (100) este: clasele feritice – 70 și clasele austenitice – 50. Această diferență se datorează faptului că oțelurile inoxidabile sunt tari, mai degrabă decât dure, cu o tendință de rupere.

Clasele feritice sunt de obicei furnizate în stare recoaptă și datorită durității caracteristicile lor de prelucrare în comparație cu oțelurile carbon și de o mai mare importanță estre diferența de rupere la tracțiune . Având în vedere diferența de ductiltiate vor avea tendința de a forma așchii mai continue care pot provoca probleme. Supraîncălzirea poate duce la uzura sculei și arderea locală a suprafeței piesei de prelucrat.

Avansuri mai ridicate și viteze de așchiere mai mici sunt folosite pentru a reduce uzura sculelor și a minimiza durificarea locală. Acolo unde este posibil, se recomandă utilizarea plăcuțelor cu sfărâmător de așchii, în special pentru clasele de aliaje înalte, cum ar fi tipurile 309 și 310, unde sunt produse așchii extrem de dure și fibroase. Cum conductivitatea este chiar mai mică decât pentru clasele feritice, îndepărtarea căldurii este de o importanță majoră.

Când se realizează prelucrarea oțelurilor inoxidabile trebuie să se țină seama de următoarele:

1. Echipamentul de prelucrare trebuie să fie robust și rigid, cu până la 50% mai multă putere decât echipamentele utilizate pentru oteluri ușoare.

2. Uneltele si piesa de lucru trebuie să fie fixate cu fermitate pentru a preveni vibrații și mișcările.

3. Sculele de așchiere, fie din oțel de mare viteză sau carbură trebuie să fie ascuțite în orice moment. Se recomandă reascuțirea periodică pentru a evita uzura excesivă.

4. Lubrifianți buni trebuie utilizați, în special pentru tăieri grele la viteze relativ lente. Subțierea cu parafină este recomandat pentru prelucrări cu viteze ridicate de finisare, pentru a menține piesa de lucru și instrumentele cât mai reci cu putință.

5. Adâncimea de tăiere trebuie să fie astfel încât să se prevină mișcarea plăcuței in port-sculă. Acest lucru este deosebit de important la clasele austenitice, pentru a evita durificarea și lustruirea.

6. Cea mai mare dimensiune de port-sculă trebuie să fie utilizată în scopul de a disipa căldura.

7. Tăiere întreruptă trebuie să fie evitată dacă este posibil

1.20. Geometria sculei

Geometria sculelor este similară pentru ambele clasele austenitice și feritice și este rezumată mai jos pentru HSS:

Burghiere

Unghiul muchiei de așchiere ± 135 °, unghiul la vârf ± 138 °, unghiul spiralei variază de la 16 ° pentru diametrul de 3 mm până la 8 ° pentru diametrul de 25 mm.

Alezare

Unghi de degajare 3 ° până la 8 °, lățimea muchiei de la 0.125 la 0.35 mm, unghiul de degajare primar 4 ° până la 6 °, unghi de degajare secundar 30 ° până la 35 °, unghi de teșire de 4 ° până la 5 °, unghiul elicei ± 7 °, unghiul de avans ± 2 °.

Strunjire

Unghi de degajare de 15 ° la 20 °, unghi așezare 10 °.

Figura 1.32. Tip de geometrie specifică plăcuțelor pentru

prelucrarea mataerialelor inoxidabile

1.21. Fluide pentru taiere

Sulfurate, clorurate sau sunt folosite uleiuri minerale clorurate-sulf și uleiuri emulsionabile. În cazurile de presiune înaltă din urmă trebuie să conțină adaosuri sulfonați sau clorurate.

1.22. Curățarea

După prelucrare, este esențială eliminarea lichidului de tăiere și degresarea piesei de prelucrat. Acest lucru se face de obicei cu agenți de degresare convenționali sau solvenți. În situațiile în care piesa a fost supusă încălzirii excesive sau unde este necesară o rezistență maximă la coroziune, poate fi necesară și pasivizarea.

II. STUDIU ASUPRA TEMPERATURII ÎN PROCESUL DE STRUNJIRE A MATERIALELOR INOXIDABILE

2.1. Influența parametrilor procesului de așchiere asupra temperaturii dintelui așchietor

Deoarece temperatura dintelui așchietor influențează direct capacitatea de aschiere și pentru că valorile acestei temperaturi sunt apropiate de cele ale temperaturii așchiei se impune ca optimizarea așchierii să se realizeze în raport cu nivelul de temperatură admis de dintele așchietor.

Temperatura dintelui așchietor depinde de majoritatea parametrilor procesului de aschiere, respectiv materialul piesei, materialul tăișului, geometria constructivă și activă a tăișului, parametrii regimului de aschiere, condițiile de răcire ungere motiv pentru care nu s-a reușit până în prezent stabilirea unui model matematic complet, cu ajutorul căreia să se poată stabili corect temperatura într-un punct oarecare al tăișului.

Având o influență foarte mare asupra durabilității sculei așchietoare și preciziei și calității suprafeței prelucrate în cele ce urmează vor fi studiate influențele pe care le au parametrii condițiilor de aschiere asupra temperaturii tăișului.

Influența materialului piesei este dată de proprietățile fizice ale acestuia, rezistența la rupere Rm (materialele tenace) respectiv duritatea HB (materiale fragile), proprietăți care caracterizează complet un material supus prelucrării prin așchiere.

La așchierea oțelurilor se dezvoltă o cantitate de căldură Q mai mare decât la așchierea fontelor. în același timp, temperatura dintelui așchietor este mai mare la așchierea materialelor fragile, de tipul fontei. Acest fapt se explică prin natura contactului sculă-piesă-așchii și prin raportul în care se află conductibilitatea termică a elementelor care participă la aschiere.

Experimental s-a stabilit o funcție de variație temperaturii de forma de mai jos, în care exponentul xi capătă valori cuprinse între 0,28 < S < 0,35.mm/rot.

(2.1)

Viteza principală de așchiere manifestă o influență puternică asupra temperaturii. O dată cu creșterea vitezei, temperatura dintelui așchietor crește, însă în domeniul vitezelor mari v>800 m/min această creștere a temperaturii t0 se reduce conform figurii. La viteze v>100 m/min, gradientul de încălzire scade pentru toate cele trei elemente.

Figura 2.1. Influența vitezei principale de așchiere asupra temperaturii dintelui așchietor

Dependența analitică a temperaturii dintelui așchietor de viteza principală de așchiere se exprimă prin relația de forma de mai jos, în care exponentul are valorile X2 = 0,26 – 0,75 (valorile mai mari corespund domeniului de viteze mici).

(2.2)

Avansul de așchiere influențează temperatura dintelui așchietor prin intermediul forțelor de așchiere și al încărcării termice a dintelui.

Figura 2.2. Influența avansului de așchiere asupra temperaturii dintelui așchietor

La creșterea avansului s, temperatura dintelui așchietor crește conform figurii 2.2, iar relația de dependență este dată de formula de mai jos în care exponentul are valorile 0.2 ÷ 0.45 la prelucrarea oțelului și 0.133 la prelucrarea fontei.

Din datele obținute pe cale experimentala, la încercarea de așchiere a oțelurilor carbon de calitate și aliate, a rezultat că influența avansului este mai mare decât influența vitezei principale asupra temperaturii dintelui așchietor.

Adâncimea de așchiere influențează foarte puțin variația de temperatură, deoarece simultan cu influența prin intermediul forțelor de așchiere are loc diminuarea încărcării termice a dintelui. Dependența temperaturii dintelui așchietor de adâncimea de așchiere se prezintă ca în figura 2.3. și se exprimă prin relația de mai jos în care exponentul 0.1.

Figura 2.3. Influența adâncimii de așchiere asupra temperaturii dintelui așchietor

Creșterea unghiului de degajare determină scăderea deformații lor plastice, a forțelor de așchiere, scăderea căldurii de așchiere Q și deci a temperaturii dintelui așchietor. Această scădere este mai pronunțată în domeniul unghiurilor de degajare/de așchiere, = 0° ÷15° (= 90° ÷75°), depinzând și de valorile vitezei principale de așchiere.

Creșterea exagerată a unghiului de degajare, determină micșorarea volumului tăișului/masa dintelui așchietor, care duce la micșorarea pronunțată a capacității termice a acestuia și în final determină creșterea temperaturii dintelui așchietor. Acest fenomen este mai puțin pronunțat la viteze de așchiere mari. Aceste influențe sunt prezentate în figura 2.4, iar legea de variație este dată de formula valabilă pentru domeniul vitezelor mari v>80 m/min și pentru 8 >60°, în carexs = 0.1 ÷ 0.12.

Pentru viteze v>80 m/min, în lipsa depunerii pe tăiș, temperatura dintelui așchietor variază mai mult în domeniul unghiurilor de degajare negative decât în domeniul valorilor pozitive.

La v=15 m/min minimul de temperatură se obține la e=150 și 8=75°, iar pentru v = 30 m/min la y=30° și y =60°

(2.3)

Figura 2.4.Influența unghiului de degajare asupra temperaturii dintelui așchietor

Unghiul de așezare α influențează temperatura dintelui așchietor prin mărimea suprafeței de contact sculă-piesă. Prin creșterea unghiului αtemperatura scade, până la >optcând temperatura începe să crească, urmare a reducerii capacității de evacuare a căldurii prin scăderea masei dintelui. Ponderea acestei influențe este mai redusă comparativ cu cea a unghiului de degajare.

Influența unghiului de atacal tăișului activ asupra temperaturii dintelui așchietor este determinată de mărimea deformațiilor plastice, prin forma secțiunii transversale a așchiei, prin aria suprafeței de degajare, prin masa dintelui așchietor.

Variația unghiului de atac k, funcție de temperatura dintelui așchietor, se exprimă prin relații de forma de mai jos, figura 2.5 în care = 0.18 ÷ 0.26. Cea mai pronunțată creștere a temperaturii este în domeniul k =28° ÷ 60°

(2.4)

Figura 2.5.Influența unghiului de atac k asupra temperaturii dintelui așchietor

Unghiul de înclinare a tăișului λ, influențează temperatura dintelui așchietor în același sens ca unghiul de degajare.

La creșterea razei r a vârfului dintelui așchietor, cresc forțele de așchiere, dar și masa dintelui care preia această căldură. Influența prin masa dintelui este mai mare și ca urmare temperatura dintelui așchietor scade ușor odată cu creșterea razei r, figura 2.6. Pentru r <3 mm această influență poate fi neglijată. La viteze mai mari de așchiere odată cu creșterea razei r gradientul de scădere a temperaturii este mai mic, deoarece crește viteza de deplasare a așchiilor pe suprafața de degajare. Influența razei r asupra temperaturii dintelui așchietor se poate exprima prin relații de forma de mai jos.

(2.5)

=0.115 ÷ 0.13

Figura 2.6.Dependența temp. de rε

Raza de ascuțire ρinfluențează în același mod asupra temperaturii dintelui așchietor ca și raza la vârf rε, utilizându-se relații de forma de mai jos.

(2.6)

Mediul de așchiere influențează temperatura dintelui așchietor prin proprietățile sale de răcire, ungere și prin modul în care este condus în vecinătatea tăișului activ. în figura 2.7. se prezintă temperatura dintelui așchietor funcție de viteza principală de așchiere, în prezența soluțiilor pe bază de apă în comparație cu așchiere în aer. Utilizarea apei la aflată la temperatura de 20° asigură micșorarea temperaturii din procesul de așchiere, cu aproximativ 100°-200° față de cazul așchierii în aer.

Materialul așchietor are o influență redusă asupra temperaturii dintelui așchietor.

2.2. Influența parametrilor procesului de așchiere asupra mărimii deformațiilor plastice

Cunoașterea mărimii deformațiilor plastice care însoțesc procesul de așchiere prezintă importanță atât pentru desfășurarea cât și pentru rezultatele așchierii.

Consumul de energie în timpul așchierii, solicitarea elementelor sistemului tehnologic, consumul de scule așchietoare, productivitatea și costul așchierii precum și nivelul de realizare a condițiilor tehnice de execuție depind în mod direct de mărimea deformațiilor plastice care însoțesc procesul de așchiere.

Ca urmare se justifică utilizarea coeficientului de deformare plastică a așchiei ca funcție scop la optimizarea parametrilor procesului de așchiere.

În urma analizelor realizate s-a desprins concluzia ca mărimea cea mai reprezentativă ce caracterizează deformatiile plastice la așchierea metalelor este coeficientul de deformare plastică Cd.

Cercetările teoretice dar mai ales cele experimentale, au demonstrat că deformațiile plastice care însoțesc procesul de așchiere sunt influențate mai mult sau mai puțin de către toți parametrii procesului de așchiere, respectiv parametrii regimului de așchiere, parametrii geometrici ai dintelui așchietor, forma geometrică a suprafeței de degajare și cea a muchiei așchietoare, mediul de așchiere, natura și proprietățile materialului așchiat și chiar natura contactului așchie-suprafață de degajare.

Cunoașterea modului în care fiecare parametru al procesului de așchiere influențează asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei servește la stabilirea condițiilor de lucru astfel încât așchierea să se desfășoare cu eforturi și deformații minime. Prin aceasta asigurându-se diminuarea solicitărilor termomecanice ale elementelor sistemului tehnologic MUSDP, micșorarea consumului de scule așchietoare, creșterea productivității, micșorarea puterii de așchiere și îmbunătățirea preciziei și calității suprafeței așchiate.

Ca urmare, în continuare se vor prezenta influențele diferiților parametri luând în considerare atât influențele individuale cât și interdependențele stabilite între acești parametrii.

Viteza de așchiere v exercită o influență pronunțată și complexă asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei. Aceasta influență se manifestă prin intermediul temperaturii degajate în zona de așchiere, a forțelor de frecare și a naturii contactului așchie cu suprafața de degajare, elemente care la rândul lor depind de toți parametrii procesului de așchiere și în special de valorile vitezei principale, a avansului și a unghiului de degajare.

Experimental au fost evidențiate trei domenii de valori pentru viteza principală de așchiere respectiv : v< 50 m/min, v< 500 m/min și v>500 m/min.

Creșterea vitezei principale de așchiere în limitele primului domeniu determină variația unghiului de degajare real ca urmare a variației depunerii pe tăiș. La depuneri mari, deformațiile sunt mai mici, ca urmare a creșterii unghiului de degajare real, ceea ce determină micșorarea forțelor de frecare și de așchiere și creșterea temperaturii în zona plastică în timp ce la viteze superioare limitei de 50 m/min, are loc micșorarea sau chiar dispariția depunerilor pe tăiș. Ca urmare, se înregistrează o micșorare a deformațiilor plastice ca urmare a revenirii la valoarea inițială a unghiurilor de degajare.

La valori foarte mari pentru viteza de așchiere (v>500 m/min), poate apare fenomenul de încălzire instantanee și puternică a materialului așchiat care curge ca un lichid foarte vâscos, ceea ce corespunde unui coeficient de deformare plastică unitară(Cdl1).

Ca urmare, influența vitezei principale de așchiere asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei este condiționată în mare măsură de valorile unghiului de degajare y. La valori negative și mici de ordinul a 20°-30°, figura 3.39, se manifesta o influență mai mare, în special pană la viteze de ordinul a 120 – 150 m/min, în timp ce la valori mai mari ale unghiului y influența este mai mică. în domeniul vitezelor mari și foarte mari (y = 30° – 40°), această influență poate fi neglijată.

Figura 2.8.Influența vitezei principale de așchiere asupra Cd Cos

Influența vitezei principale de așchiere asupra Cd depinde în mare măsură și de valorile avansului de așchiere. în domeniul vitezelor mici influența sa asupra coeficientului este mai pronunțată la avansuri mai mari, iar în domeniul v>50-60 m/min o influență mai mare se manifestă la avansuri mai mici. în primul domeniu de viteze valorile Cdl scad la scăderea avansului, iar în al doilea domeniu de viteze valorile Cdl cresc la micșorarea avansului.

Optimizarea vitezei principale de așchiere din condiția deformațiilor plastice minime necesită condiții restrictive pentru ceilalți parametri ai procesului de așchiere și în special pentru avansul de așchiere și unghiul de degajare a căror influență asupra temperaturii de așchiere este mare.

Din cele prezentate mai sus rezultă că valori mici pentru Cdi se obțin la valori mari pentru v, s și .În domeniul vitezelor mari și foarte mari v>50 m/min influența vitezei de așchiere asupra Cai să fie reprezentată prin relația de mai jos în care exponentul xi capătă valori într-un câmp relativ larg.

Figura 2.9. Influența avansului de așchiere asupra coeficietului Cdl

Influența avansului de așchiere S, respectiv grosimea așchiei a, are o influență mai mare asupra mărimii deformațiilor plastice, deoarece, o dată cu mărirea acestui parametru are loc o creștere a temperaturii în zona de așchiere, aceasta dependență fiind prezentată în figura 2.9 cît și printr-o relație exponențială de forma:

(2.7)

În figura 2.10. se prezintă grafic influența perechii de parametrii viteza principală – avans de așchiere asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei.

În domeniul vitezelor în care se face simțită prezența tăișului de depunere (v<60 -120 m/min.), prin creșterea avansului de așchiere are loc o scădere a vitezei principale la care se înregistrează depunerea maximă. Totodată, la valori mari ale avansului la așchiere, influența vitezei principale de așchiere asupra coeficientului de deformare plastică al așchiei este mai pronunțată.

Figura 2.10. Influența perechii de parametrii viteza principală – avans de așchiere asupra C

Valoarea vitezei la care depunerea este maximă și valoarea vitezei la care depunerea nu se formează depinde de valorile avansului de așchiere. Creșterea avansului de așchiere are ca efect scăderea coeficientului de deformare plastică a așchiei.

Experimental s-a constatat ca influență avansului s asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei este mai mare în domeniul valorilor sale mai mici. Nivelul de influență a avansului asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei depinde de valorile celorlalți parametrii ai procesului de așchiere. Un rol important îl are natura materialului așchiat și viteza principală de așchiere. La prelucrarea materialelor ductile la viteze mari influența avansului este mai mare.

Cercetările efectuate au evidențiat că adâncimea de așchiere influențează într-o măsura relativ mică coeficientul de deformare plastică, deoarece concomitent cu creșterea temperaturii dezvoltate în timpul procesului de așchiere are loc și o creștere a masei ce preia aceasta căldură. Practic are loc o menținere a temperaturii de așchiere la același nivel, ceea ce determină condiții asemănătoare pentru desfășurarea deformații lor plastice.

În cazul așchierii complexe, creșterea adâncimii de așchiere determină o ușoara scădere a coeficientului de deformare plastică a materialului așchiat, datorită forțelor de frecare mai mari.

în figura și relația de mai josse prezintă influență adâncimii de așchiere asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei.

(2.8)

Figura 2.11. Influența adâncimii de așchiere asupra coeficientului Cdi

Micșorarea unghiului de degajare y respectiv creșterea unghiului de așchiere, determină o creștere a deformațiilor plastice, influență prezentată prin diagrama și relația de mai jos.

Figura 2.12. Influența unghiului de degajare asupra coeficientului Cdi

În relație exponentul ia valori x41,1 pentru 90° și <0° și x4<0.5 pentru 90° și >0°.

În domeniul valorilor negative ale unghiului de degajare se constată o influență mai pronunțată asupra Cdi decât în domeniul valorilor pozitive.Influența unghiului de înclinare . asupra coeficientul de deformare plastică a așchiei se manifestă prin aceleași elemente cu cele specifice unghiului de degajare numai că variația unghiului . în domeniul valorilor sale negative determină variații mai mici pentru coeficientul de deformare plastică a așchiei decât cele din domeniul pozitiv. Aceasta influență se explică prin modul în care unghiul . influențează unghiul de așchiere funcțional și asupra direcției () forței Fd cu care dintele acționează asupra materialului așchiat.

Relația care indică modul în care unghiul λ influențează asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei, respectiv x5< 0.7, pentru >0° și x5<0.3 pentru <0°.

(2.9)

Influență unghiului de atac k asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei se manifestă prin intermediul unghiului la vârf și prin aria suprafeței de degajare active. Prin creșterea unghiului de atac k unghiurile la vârf s și aria suprafeței de degajare active scad, ceea ce determina micșorarea deformațiilor plastice ca urmare a îmbunătățirii capacității de taiere-deformare și micșorării capacității dintelui așchietor de a prelua căldura de așchiere. Aceasta influentă se modifică în funcție de natura materialului așchiat (ductil sau fragil) și funcție de valoarea razei r la vârful dintelui așchietor (figura 2.13).

Figura 2.13. Influența unghiului de atac asupra coeficientului Cdl

Prezența razei la vârf rε accentuează caracterul complex al așchierii, în special la prelucrarea materialelor ductile, oțel, aluminiu, cupru, ceea ce determină creșterea deformațiilor plastice pentru unghiuri k>60°.

Pentru muchia așchietoare formată din două tăișuri rectilinii cu rε =0, dependența coeficientului Cdl de unghiul de atac k se exprimă prin relația 3.30 în care x6< 0.12.

(2.10)

În cazul așchierii materialelor ductile cu dinți așchietori cu rază la vârf, exponentul x6 capătă valori negative dacă unghiul k>60°.

Influența razei la vârf asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei, figura 3.45 se explica prin intermediul unghiului de atac mediu al tăișului curb, care se micșorează la creșterea razei rε.

Figura 2.14. Influența razei la vârf asupra coeficientului Ca

Simultan are loc o accentuare a complexității așchierii și îmbunătățirea evacuării căldurii rezultate în timpul procesului de așchiere prin dintele așchietor, ceea ce determină creșterea mai accentuată a deformațiilor plastice în domeniul valorilor mai mari pentru razele la vârf rε.

Dependența coeficientului Cd de valorile razei la vârf rε se exprimă prin relații de forma de mai jos, în care x7<0,2 pentru raze r < 3mm și x7<0,7 pentru raze r > 3mm.

(2.11)

Influența razei de ascuțire a tăișului activ asupra coeficientului de deformare plastică a așchiei se manifestă în special prin variația unghiului de așchiere 5 de pe suprafața de degajare de pe tăișul activ.

De remarcat că, o dată cu creșterea razei de ascuțire p creste unghiul de așchiere mediu 8P, ceea ce determină creșterea coeficientului de deformare plastică a așchiei.

Figura 2.15. Influența razei de ascuțire asupra coeficientului Cdi

Această influență este accentuată și de îmbunătățirea capacității de evacuare a căldurii din dintele așchietor ca urmare a creșterii masei în zona tăișului activ și a ariei de contact cu materialul așchiat. Influența razei de ascuțire este mai pronunțată în cazul prelucrării cu grosime mică a stratului așchiat (a>3).

Influența razei de ascuțire asupra Cd poate fi exprimată prin relația de mai jos, în care x8<0.08 dacă(a>3p și x8< 0.3 dacă a<3.

(2.12)

Experimental s-a demonstrat că așchierea în prezența lichidelor de așchiere LRU cu efecte bune de ungere se realizează cu deformații plastice mai mici comparativ cu așchierea în aer. Variația coeficientului de deformare plastică a așchiei pentru cele mai utilizate medii de așchiere funcție de grosimea așchiei se prezintă în figura 2.16. Valori mici pentru Cdl se obțin în cazul uleiului mineral activat deoarece pe lângă efectul de ungere este prezentă și microașchierea de absorbție superficială sub acțiunea componentelor capilar active prezente în mediul de așchiere.

Modul în care materialul așchiat influențează coeficientul de deformare plastică al așchiei prin intermediul rezistentei specifice este prezentat, de majoritatea autorilor ca în figura 2.16.

Figura 2.17. Influența materialului așchiat asupracoeficientului de deformare

Așadar, pentru materialele cu rezistență mecanica mică (aluminiu, duraluminiu, cupru, oțel moale etc) valoarea coeficientului de deformare plastică a metalului în urma așchierii este Cd = 3 ÷ 7 (deformațiile sunt mai mari), iar materialele cu rezistența mecanică mare (> 450 MN/m2) se deformează mai puțin. (Cd = 1.5 ÷ 2.5).

În urma calculului pantei de variație pe graficul Cd= f(), se poate scrie :

Cd=C–1,73-în domeniul < 450-500 MN/m2 (2.13)

Cd=C0- 081- în domeniul > 450 MN/m2(2.14)

Cu alte cuvinte, influența a asupra Cd este mult mai mare decât pare la prima vedere. Aceasta discordanță se explică prin scările utilizate pentru și Cd, la valori mari pentru a influență asupra Cd este de circa 2.1 ori mai mica decât în primul domeniu.

În figura 2.18 se prezintă diagramele de variație a coeficientului de deformare plastică a așchiei în funcție de viteza principală de așchiere pentru mai multe materiale utilizate în așchierea metalelor și la confecționarea unor piese și subansamble din structura sistemelor de fabricație.

Figura 2.18. Variația Cd = f(v) pentru mai multe tipuri de materiale

Se constată că influența vitezei de așchiere asupra Cd se manifestă cu preponderență la oțelurile moi și la duraluminiu, în timp ce, pentru celelalte materiale se observă doar o ușoară micșorare a Cd la variația vitezei, până la 40..80 m/min. Această influență se explică prin dependența capacității de deformare plastică a fiecărui material, de compoziția chimică, natura, forma, și distribuția constituenților mirostructurali, dimensiunile cristalelor, și densitatea dislocațiilor.

2.3. Durabilitatea sculelor așchietoare

2.3.1. Criterii de uzură

În timpul așchierii progresarea uzurii însoțită de efectele arătate mai sus reclamă la un moment dat reascuțirea sau schimbarea sculei. Oportunitatea acestor măsuri este stabilită cu ajutorul criteriilor de uzură, prin care se înțeleg motivele pe baza cărora se poate afirma că așchierea cu o anumită sculă trebuie întreruptă. Cu ajutorul criteriilor de uzură se stabilesc limitele gradului de uzură până la care se poate așchia cu scula respectivă, adică se stabilește uzura admisibilă, după atingerea căreia este necesară reascuțirea. Intervalul de timp de așchiere efectivă cu scula până la atingerea uzurii admisibile poartă numele de durabilitate ( notată T ) și se exprimă în minute.

În majoritatea cazurilor se folosesc criterii care limitează uzura pe fața de așezare, deoarece aceasta apare la prelucrarea oricăror materiale, indiferent de regimul de așchiere folosit, dar și pentru că măsurarea precisă a înălțimii teșiturii hα este practic mai simplă decât a adâncimii scobiturii pe fața de degajare.

În general se utilizează două grupe de criterii de uzură și anume:

criteriul uzurii economice;

criterii tehnologice de uzură – sunt mai frecvent folosite în practică.

Pe baza acestora uzura se limitează, deci scula se reascute, în următoarele condiții:

când rugozitatea suprafeței prelucrate devine necorespunzătoare;

când scula și-a pierdut dimensiunea și piesele prelucrate ies din câmpul de toleranță impus;

când apar vibrații în procesul de așchiere;

când forța de așchiere se mărește într-o anumită proporție față de cea înregistrată la lucrul cu scula nou ascuțită;

când piesa se încălzește excesiv;

când se modifică forma așchiei ( din bandă, în spirale scurte sau bucăți separate).

Conform STAS 12046/1,2-84 și ISO 3685-77, durabilitatea sculei așchietoare este timpul de așchiere necesar pentru atingerea criteriului de uzură.

2.3.2. Influența condițiilor de așchiere asupra durabilității sculelor

Influența materialului prelucrat asupra durabilității

Așa cum s-a arătat, forțele de așchiere și temperatura cresc cu creșterea rezistenței și duritătii materialului prelucrat, ceea ce conduce la intensificarea procesului de uzură. Ca urmare, durabilitatea, care are o variație inversă uzurii, va fi descrescătoare. Legătura între durabilitate și caracteristicile materialului prelucrat se exprimă, de obicei simplificat, numai în funcție de rezistența sau duritatea acestuia, prin funcții de forma:

(2.15)

O influență considerabilă asupra durabilității o are starea straturilor exterioare ale semifabricatului și anume: la piesele turnate stratul exterior conține incluziuni dure, iar la piesele laminate acesta este dur din cauza ecruisării. In aceste cazuri stratul exterior al materialului prelucrat produce o uzură abrazivă accentuată, micșorând corespunzător durabilitatea sculei.

Influența materialului sculei și a stării suprafețelor tăișului

Rezistența la uzură și, deci, durabilitatea sculelor confecționate din oțeluri de scule este influențată de conținutul martensitic și de punctul de transformare al acesteia, iar a celor confecționate din aliaje dure sau oxizi sinterizați, de prezența unor compuși duri.

Rugozitatea inițială a fețelor de degajare și de așezare are o influență deosebită asupra intensității uzurii și durabilității. Dacă acestea sunt grosolan ascuțite, în prima perioadă de lucru contactul între așchie și sculă, respectiv, între piesă și sculă, se face pe vârfurile asperităților, ceea ce duce la apariția, în aceste puncte, a unor presiuni și temperaturi mult mai mari decât în cazul unui contact pe o suprafață netedă, deci și a unei uzuri mai intense.

Influența regimului de așchiere asupra durabilității

Cea mai simplă aboradare a problemei influenței regimului de așchiere asupra durabilității o constituie studierea separată a variației acesteia în funcție de fiecare parametru al regimului. De pildă, pentru a găsi legătura între durabilitate și viteza de așchiere, se fac încercări cu viteze variabile, păstrând restul condițiilor de lucru neschimbate.

Figura 2.19. Influența regimului de așchiere asupra durabilității

Dacă dependența este monotonă sau dacă, în cazul celei nemonotone, prezintă interes practic numai porțiunile descrescătoare ale curbei, atunci legătura între durabilitate și viteza de așchiere se scrie de obicei sub forma unei funcții exponențiale, cunoscută sub numele de relația lui Taylor:

𝑇=𝐶1𝑣𝑧 (2.16)

Reprezentarea în coordonate dublu logaritmice a perechilor de valori viteză- durabilitate permite trasarea dreptei de durabilitate ( folosind metoda celor mai mici pătrate ), al cărui coeficient unghiular este exponentul –z

Evident se poate utiliza și relația inversă, a vitezei de așchiere funcție de durabilitate, sub forma:

în care:

constanta C reprezintă viteza de așchiere corespunzătoare durabilității de 1 minut,

m, numit exponent al durabilității, este m=1/z.

Metodologia expusă mai sus pentru stabilirea dependenței T=f(v) poate fi utilizată și în legătură cu ceilalți factori ai regimului de așchiere, pentru care se găsesc, de asemenea, relații de forma:

(2.17)

Figura 2.20. Reprezentaera durabilității în funcție de viteză

Dependența durabilității de toți factorii de regim se poate exprima printr-o relație globală de forma:

(2.18)

Influența parametrilor geometrici ai sculei asupra durabilității

Dintre parametrii geometrici ai sculei, cea mai puternică influență asupra durabilității o are unghiul de degajare, a cărui creștere conduce la micșorarea forțelor de așchiere, deci la scărerea intensitătii uzurii și implicit la creșterea durabilității. Această dependență este însă valabilă numai până la anumite valori ale lui y după care, datorită micșorării volumului tăișului și a capacității sale termice, creștera temperaturii sculei creează condiții de intensificare a uzurii, ceea ce duce la scăderea durabilitătii. Prin urmare, curba de dependență a durabilitătii de unghiul de degajare are un punct de maxim pentru yoptim.

Variația durabilității sculelor în funcție de unghiul de așezare poate fi descrisă, de asemenea printr-o curbă care prezintă un maxim, ramura ascendentă fiind explicată de scăderea forțelor de frecare la creșterea lui α, iar ramura descendentă de scăderea volumului și capacității termice a tăișului, la fel ca în cazul unghiului de degajare.

Figura 2.21. Reprezentarea influenței parametrilor geometrici asupra durabilității

2.4. Influența utilizării lichidelor de așchiere asupra durabilității

Utilizarea lichidelor de așchiere are ca principale efecte:

micșorarea temperaturii sculei prin preluarea și evacuarea căldurii produse în procesul de așchiere;

lubrifierea, prin reducerea frecării între așchie și sculă, între piesă și sculă, ca și a frecării interioare, în planurile de alunecare,între elementele stratului de așchiere.

Acestea duc, în esență, la micșorarea intensității uzurii și, implicit, la creșterea durabilității sculelor.

2.5. Metode pentru studiul regimului termic din zona de aschiere

Metoda măsurării temperaturii în scopul determinării prelucrabilității a unui material a fost aplicată înca din anul 1912 când I. G. Isacev studiind temperatura din zona de așchiere la prelucrarea unui oțel, a observat că aceasta este în strânsa dependență cu natura materialului prelucrat. Astăzi, numeroase cercetări aplică aceasta metodă la studiul prelucrabilității aliajelor feroase. Metoda are la baza existența unei dependente între proprietățile fizice ale materialului prelucrat și cantitatea de căldură produsă la așchiere, pe de o parteși pierderea calităților așchietoare ale sculelor, (în special ale celor din oțel rapid) la atingerea unei anumite temperaturi în zona de lucru, pe de altă parte. Indicatorul de prelucrabilitate utilizat frecvent în cadrul acestei metode îl reprezintă viteza , pentru care scula ajunge la o temperatură considerată admisibilă.

Se vor prezenta în continuare metodele cele mai des întâlnite pentru aprecierea cantității de caldură degajată la așchiere.

2.5.1. Metoda bazata pe culorile termoscopice

Această metodă pleacăde la proprietatea unor substanțe de a-și schimba culoarea inițială datorită variațiilor de temperatură (fenomenul poarta denumirea de termoscromie).

Folosită uneori la aprecierea temperaturii piesei prelucrate sau a sculei așchietoare, metoda constă în aplicarea, cu un creion special, cu creta termoscopică sau cu pensula, a unei substanțe cu proprietăți termoscopice, pe materialul a cărui temperatură urmează a se face studiul. După scurgerea unui anumit timp de la începerea așchierii, datorită creșterii temperaturii, culoarea piesei se schimbă. Dacă materialul studiat ajunge la temperatura marcatăpe creionul sau creta respectivă, variația culorii se produce într-un timp bine stabilit. Dacă modificarea culorii are loc într-un timp diferit decât cel marcat pe creion, atunci temperatura este mai mare, daca timpul este mai scurt, si temperatura este mai mică.

2.5.2. Metode calorimetrice

Metoda calorimetrică oferă cu suficientă precizie date privind cantitatea de căldură degajată la așchiere. Pentru o măsurare cât mai corectă, este necesară introducerea în calorimetru a piesei, a sculei și a așchiilor, elemente ce iau parte direct la procesul de așchiere. Uneori, așchierea decurge chiar în interiorul calorimetrului, asa cum se arata în figura 2.21. Variația temperaturii lichidului în cursul încercarilor permite calcularea cantității de căldura degajată la așchiere.

Figura. 2.22. Măsurarea temperaturii utilizând metoda calorimetrică la așchierea prin diferite procedee: a – la frezare; b – la burghiere; c – la rabotare

Figura 2.23. Schema pentru măsurarea temperaturii așchiilor la strunjire

Cercetatorul K. Melkot propune folosirea drept indicator de prelucrabilitate a raportului:

(2.19)

în care:

– este temperatura obținută la așchierea materialului considerat etalon, în °C;

– este temperatura obținută la prelucrarea materialului studiat, în °C;

În alte cazuri, se consideră suficientă măsurarea temperaturii lichidului din calorimetru după colectarea în acesta a unei cantități prestabilite de așchii (figura 2.22). În aceasta situație temperatura medie a așchiilor va fi determinată cu ajutorul relației:

(2.20)

în care:

– este temperatura amestecului apa – aschii dupa aschiere, în °C;

–este temperatura inițială a apei din calorimetru, în °C;

– masa apei din calorimetru, în grame;

G-masa aschiilor, în grame;

c – caldura specifica a aschiilor, în J/kg K.

2.5.3. Metode termoelectrice

A). Metoda termorezistivă. Această metodă se bazează pe fenomenul variației rezistenței electrice a unor materiale conductoare sau semiconductoare în raport cu temperatura. Atunci când instalația utilizează rezistențe pentru determinarea temperaturii, se vorbește de un termometru cu rezistență, iar când se folosesc semiconductori, este vorba despre un termometru cu termistor.

Materialele folosite obișnuit în construcția conductorilor pentru primul tip de termometre sunt prezentate în tabelul 2.1.

Tabelul 2.1. Domeniul de lucru și indicatii de utilizare ale conductorilor folosiți la termometrele cu rezistență

Cele mai utilizate materiale în construcția termistoarelor sunt germaniul, siliciul, seleniul, borul, oxizi ai magneziului, ai nichelului, ai bariului etc. Domeniul de temperaturi în care se pot efectua măsurători cu ajutorul termometrelor cu termistoare este cuprins între 100 ÷ 600°C. Temperatura piesei ce se prelucrează sau cea a sculei cu care se efectuează încercarea poate fi determinată prin contactul termometrului cu materialul a cărui temperatura urmează a se evalua.

B). Metoda măsurării temperaturii pe baza efectului termoelectric. Efectul termoelectric este efectul potrivit căruia, într-un circuit format de cel puțin doi conductori din materiale diferite, care au puncte de legătură cu temperaturi diferite, ia naștere un curent electric ce creează o tensiune termoelectromotoare; această tensiune este dependentă de diferența de temperatura dintre legături. Cu cât diferența de temperatura va fi mai pronunțată, cu atât tensiunea termoelectromotoare va fi mai mare.

Legătura cu temperatura cea mai ridicată poartă denumirea de sudură caldă (figura 2.24) aceasta se plasează în mod obișnuit în zona a cărei temperatură trebuie măsurata. Legătura cu temperatura cea mai scazută se numeste sudură rece și este constituită din conexiunile conductorilor termocuplului cu aparatul de măsură. Este indicat ca această sudură să se mentină pe cât posibil la temperatură constantă. Pentru realizarea cerinței menționate, este necesar ca cele două suduri să se găsească la distanțe mari una față de cealaltă.

Figura 2.24. Schema de măsurare a temperaturii cu ajutorul termocuplului

În practica măsurarii temperaturilor, se recurge la introducerea sudurii reci într-un mediu cu temperatură constantă. Legarea sudurii reci de cea caldă se poate face cu conductori din același material ca cel al termoelectrozilor, dacă costul acestor materiale este scăzut sau cu conductori cu caracteristici apropiate de cele ale termoelectrozilor, în cazul unui cost mai ridicat. Dacă este îndeplinită condiția menționată, rezultă că tensiunea termoelectromotoare, care ia naștere în termocuplu este strict dependentăde temperatura sudurii calde. Așadar, este imperios necesar ca sudura calda sa fie amplasata în asa fel încât să se încalzească, la aceeași temperatura ca cea a mediului a cărui temperatură urmeaza a se determina.

Fig.2.25. Schema unui montaj simplu pentru măsurarea tensiunii termoelectromotoare generate de termocuplu

Temperaturile ce pot fi masurate cu ajutorul termocuplurilor sunt cuprinse între 200 ÷ 1600°C. Măsurarea tensiunii termoelectromotoare generate prin încalzirea sudurii calde se poate efectua cu ajutorul unui milivoltmetru asezat într-un montaj simplu (figura 2.25) sau al unui montaj compensator (figura 2.26)

În cazul primului tip de montaj, termocuplul 1 va avea conexiunile (sudura rece) introduse într-o cutie 2, a cărei temperatură este menținută constantă.

Utilizarea unui montaj compensator implică modificarea principiului de măsurare: tensiunea generată de termocuplu este compensată de o tensiune de valoare cunoscută, generată de un circuit auxiliar. Metoda măsurarii cu circuit de compensare are două variante îmbunătațite și este tratată pe larg în lucrările de specialitate.

Figura 2.26. Schema unui montaj compensator pentru masurarea tensiunii termoelectromotoare generate de un termocuplu

În cele ce urmeaza, se vor prezenta pe scurt metodele de masurare a temperaturii din zona de aschiere pe baza efectului termoelectric.

C). Metoda termocuplului mobil. Există metode care utilizează pentru măsurarea temperaturii un termocuplu format din doi conductori din materiale diferite, a căror sudură caldă se poate amplasa în locuri distincte (sculă, piesă).

Dacă se urmarește studierea temperaturii sculei, amplasarea termocuplului se face în așa fel încât sudura caldă să ia contact cu partea cu temperatura cea mai ridicată. În cazul cuțitelor de strung, se cunoaște faptul că zona respectivă nu este situată în vârful sculei, ci la o anumită distanță de vârf, întrucât la această distantă se află centrul de presiune. Termocuplul poate fi amplasat în lungul taișului principal (figura 2.27.a), paralel cu fața de așezare a cuțitului (figura 2.27.b), spre vârful sculei (figura 2.27.c), în sfarâmătorul de așchii (figura 2.27.d). În cazul când se urmarește măsurarea temperaturii piesei atunci amplasarea termocuplului se efectuează în modul arătat în figura 2.26 e si f.

Figura 2.27. Posibilități de amplasare a termocuplului pentru măsurarea temperaturii din zona de așchiere

Figura 2.28.Metodă de măsurare utilizată de cercetătorii ruși

O metodă de măsurare simultană a temperaturii zonei de contact piesă-sculă și așchii-sculă utilizată de cercetătorii ruși este prezentată în figura 2.28. În piesa de prelucrat, care are o gaură axială se introduc în orificii special practicate câte doi termoelectrozi izolați între ei, precum și în raport cu piesa. În timpul așchierii, se produce forfecarea celor doi termoelectrozi, moment în care se formează sudura caldă. Datorită temperaturii ridicate din zona contactului piesa-sculș și așchie-sculă, sudurile formate cu ocazia forfecării celor doi termoelectrozi constituie suduri calde. În acest mod, cele două termocupluri formate vor da informații asupra temperaturii zonelor de contact ale sculei cu piesa și cu așchia. Dintre termocuplurile utilizate în tehnica măsurării temperaturii din zona de așchiere, se pot menționa cele prezentate în tabelul 2.2.

Tabelul 2.2. Domeniile de temperaturi unde pot fi utilizate diferite categorii de termocupluri

Figura 2.29. Schema pentru măsurarea temperaturii folosind termocuplul mixt

D).Metoda termocuplului mixt. La prelucrarea prin așchiere, pentru măsurarea temperaturii din zona de lucru poate fi utilizat și un termocuplu format din sculă si un conductor (figura 2.29). În cazul sculelor din carburi metalice, cromelul pare a fi materialul cel mai corespunzător pentru executarea conductorului. În scopul realizării unei măsurari corespunzătoare, scula se va izola cu atenție în raport cu mașina-unealtă.

E).Metoda termocuplului natural. Pentru măsurarea temperaturii medii la contactul dintre sculă și semifabricat este utilizată în mod curent metoda termocuplului natural (sculă-semifabricat). Metoda a fost folosită pentru prima oară de către Gottwein în anul 1925. În principiu metoda constă în măsurarea tensiunii electromotoare care apare în circuitul format din scula așchietoare si piesa de prelucrat; sudura caldă este reprezentată de contactul dintre sculă si piesă (figura 2.30). Principalul avantaj al metodei îl constituie faptul că sunt utilizate condițiile naturale în care decurge așchierea.O variantă a metodei termocuplului natural este cea care utilizează scule diferite, adică un termocuplu format din trei conductori: doua cuțite din materiale diferite și piesa de prelucrat (figura 2.31); metoda este cunoscută sub denumirea de metoda Reichel.

Figura 2.30. Măsurarea temperaturii cu ajutorul termocuplului sculă-piesă

Figura 2.31. Schema măsurării temperaturii cu ajutorul termocuplului format din două cuțite

Pentru o corectă evaluare a temperaturii de așchiere, este necesară păstrarea acelorași condiții de așchiere pentru ambele cuțite (care au o aceeași geometrie a părții așchietoare). Această condiție este necesar a fi respectată pentru a se obține o aceeași temperatură la contactul între cele două scule și piesa de prelucrat.

2.5.4. Metoda masurarii radiației totale

Evaluarea temperaturii din zona de așchiere se poate face și pe baza măsurării radiației termice emise de corpul a cărui temperatură se studiază. Aparatele care pot determina cu precizie mărimea acestei radiații se numesc pirometre. Întrucât temperatura din zona de așchiere poate varia între 100 ÷ 1000°C, cea mai mare parte a radiației calorice se situează într-un domeniu al lungimilor de undă cuprins între 1÷ 10m. Acest fapt conduce la necesitatea utilizării unor receptori cu un răspuns spectral ridicat în domeniul menționat al lungimilor de undă

Fig. 2.32. Măsurarea temperaturii de la nivelul vârfului sculei așchietoare utilizând metoda măsurării radiației totale

În figura 2.32 este prezentat schematic un pirometru optic pentru măsurarea temperaturii din zona de contact sculă-așchie.

Există și metode care folosesc amplasarea receptorului deasupra sculei, când este măsurată mărimea radiației termice emise de așchia care curge pe suprafața de degajare a sculei (figura 2.32).

Figura 2.33. Schema măsurarii radiației totale la așchiere ortogonală

Metoda presupune prelucrarea ortogonală a unei piese sub forma de țeavă. Întrucât așchia se deformeazăprin forfecare, emisia de radiații are un caracter instabil; rezultatele măsurătorilor nu sunt suficient de precise. Diminuarea acestui neajuns se efectuează prin utilizarea unor captori cu un timp scurt de răspuns și cu un grad ridicat de detecție; se indică în acest sens folosirea fotodiodelor.

III. PROCESUL DE FORMARE A AȘCHIILOR

Generarea prin așchiere a suprafețelor care mărginesc piesa de prelucrat se bazează pe transformarea treptată a adaosului de prelucrare în așchii.Acest proces depinde de natura materialului prelucrat dar și de ceilalți parametri ai procesului de așchiere. Prin observare directă și filmare rapidă și prin cercetări cu microscopul electronic s-a ajuns la concluzia că procesul de formare a așchiilor se bazează fie pe ruperea instantanee a fragmentelor de material din fața dintelui așchietor, fie prin deformarea plastică a materialului prelucrat. Cercetările efectuate cu microscopul electronic au demonstrat că la nivelul microscopic procesul de formare a așchiilor este întotdeauna însoțit de deformații plastice ale materialului din fața dintelui așchietor.

Încercările experimentale efectuate pe diverse materiale metalice au demonstrat că la temperaturi mai mici decât jumătate din temperatura de topire a materialului respectiv predomină mecanismul de formare prin deplasarea dislocațiilor la care se adaugă fenomenul de maclare prin care se schimbă orientarea cristalelor astfel încât să devină posibilă continuarea deformării plastice cu eforturi cât mai mici. La temperaturi mari (peste 800⁰C) dislocațiile se deplasează și prin cățărare, mecanism prin care dislocațiile ocolesc barierele din calea deplasării lor. Prin acest mecanism se explică micșorarea eforturilor de deformare la creșterea temperaturii.

Zona care cuprinde materialul din fața tăișului sculei în care se manifestă deformațiile plastice poartă denumirea de zonă plastică la așchierea metalelor. În această zonă materialul se află într-o continuă transformare ca urmare a acțiunii muchiei așchietoare și a feței de degajare în prezența mișcării de așchiere. Forma geometrică și poziția în spațiu a muchiei așchietoare și a feței de degajare (y, k, λ) determină în cea mai mare măsură direcția și mărimea forței de deformare de care depind forma și dimensiunile zonei plastice. Capacitatea de deformare a materialului așchiat (ductil-fragil) și parametrii regimului de așchiere dictează în cea mai mare măsură dimensiunile zonei plastice.

Figura 3.1. Mecanismul formării așchiei

Mecanismul deformării plastice, de deplasare și reorientare a cristalelor se manifestă în întreaga cantitate de material din zona plastică și se numește mecanismul deformațiilor plastice principale. Ca urmare a deformațiilor plastice principale, adeformațiilor de așchie și din stratul superficial al suprafeței prelucrate, structurile de deformare (texturi) caracteristice așchierii metalelor se prezintă schematic ca în figura 3.2.

Figura 3.2. Structurile de deformare ale așchiei

Se disting următoarele zone:

textura materialului prelucrat (T.M.);

textura zonei plastice (P);

textura așchiei (T.A.);

structura C.D., de contact a așchiei cu fața de degajare, în care se manifestă deformații suplimentare cauzate de forțele de frecare dintre fața de degajare și așchie;

structura stratului superficial (S.S.) care rezultă ecruisată pe adâncimea „e”;

Experimental s-a constat că așchiile sunt formate dintr-o succesiune de elemente care se deplasează pe fața de degajare independent sau legate între ele mai mult sau mai puțin ferm. Prin filmare rapidă a procesului de așchiere la prelucrarea oțelurilor s-a observat că volumul de material din vecinătatea dintelui așchietor se transformă în elemente de așchie ca urmare a unor puternice deformații plastice. La oțeluri elementele de așchii se formează în urma unor puternice deformații plastice în prezența eforturilor τ și se prezintă ca în figura 3.3.

În această schematizare elementele 1 și 2 sunt formate, 3, 4 și 5 se află în diverse stadii de deformare, iar elementele 6, 7 și 8 urmează să fie deformate. Elementul 5 se formează din momentul în care dintele așchietor se află în A4. La deplasarea sculei din A4 în A5 vaolumul de material supus deformațiilor plastice crește treptat astfel că pentru momentul prezentat în figura 3.3 elementul 5 se află în contact cu suprafața de degajare pe o lungime A5C, mai mare decât lungimea teoretică A5B. Când forța de apăsare a elementului 5 capătă o valoare suficient de mare are loc desprinderea (forfecarea) acestuia după o suprafață care se consideră a fi planul de forfecare, care urmează unghiul ϕ cu direcția de așchiere. Deformațiile plastice pe care le suferă elementul 5 când dintele așchietor se deplasează din A4 în A5 se numesc deformații plastice principale. Se consideră că atunci când scula a ajuns în A5 începe forfecarea după direcția A5D, încetează deformațiile plastice principale și încep primele deformații plastice suplimentare. În timp ce încep deformațiile plastice principale ale elementului 6, elementul 5 se deplasează pe fața de degajare și sub acțiunea forțelor de frecare se produc primele deformații plastice suplimentare ale elementului 5. Când dintele așchietor a ajuns în A6 s-a terminat deformarea plastică principală a elementului 6 și prima deformație secundară a elementului 5. Deplasarea sculei din A6 în A7 determină forfecarea elementului 6, prima deformare suplimentară a alementului 6 și a doua a elementului 5 și deformarea plastică principală a elementului 7.

Figura 3.3. Formarea elementelor așchiei la oțeluri

3.1. Tipuri de așchii

Natura materialului prelucrat (ductil sau fragil) determină în procesul de așchiere ruperi ductile sau ruperi fragile. Fenomenul ruperii constă în două faze: inițiera microfisurilor și dezvoltarea acestora. Funcție de natura eforturilor care le determină, ruperile pot fi de forfecare (ductile) și ruperi de smulgere (fragile). Ruperile de forfecare sunt cauzate de eforturile tangențiale, au un aspect mai fibros și se produc numai transcristalin. Aceste rupere sunt precedate de puternice deformații plastice. Ruperile prin smulgere se produc brusc sub acțiunea eforturilor normale și nu sunt precedate de defromații plastice vizibile macroscopic și se produc atât transcristalin, cât și intercristalin.

3.2. Prelucrabilitatea prin așchiere a oțelurilor

Este influențată de compoziția chimică, structură și proprietățile fizico-mecanice. Carbonul, în cantitate mică, influențează negativ prelucrabilitate deoarece ferita care este moale, favorizează depunerile pe tăiș. Luând în considerare durabilitatea sculei, conținutul optim de carbon este de 0.1 ÷ 0.2 %. Peste această limită prelucrabilitatea scade datorită creșterii rezistenței la rupere. Manganul contribuie la creșterea rezistenței și scăderea plasticității, influența sa depinzând de cantitatea totală de elemente de aliere. Conținutul optim este de 1% Mn pentru 0.2 % C. Siliciul înrăutațește prelucrabilitatea prin formarea incluziunilor de silicați care au efect abraziv. Fosforul este favorabil, micșorând tenacitatea contribuie la formarea așchiilor de rupere (cazul oțelurilor pentru prelucrarea pe mașini-unelte automare). Sulful în lipsa manganului formează sulfura de fier la limita grăunților ușurând prelucrarea. Fosoforul șî manganul formează o soluție dură care produce fragilitate cu efect favorabil asupra prelucrării. Elementele de aliere care nu formează carburi (Ni, Co) duc la creșterea rezistenței, iar cele care formează carburi complexe (W, Mo, Co, Cr) reduc prelucrabilitatea datorită efectului abraziv.

Metalele moi ca Pb, Bi formează incluziuni metalice care reduc coeficientul de frecare. Incluziunile nemetalice creează discontinuități la deformarea plastică a oțelului cu efect favorabil asupra prelucrabilității. În oțelurile moi, în acest scop se introduce sulfură de mangneziu (0.2 %), iar în oțelurile austenitice incluziuni de Seleniu, Zirconiu sau Telur.

Procedeul de elaborarea a oțelurilor influențează prelucrabilitatea oțelului prin elementele reziduale care rămân în compoziția acestuia. În privința infulenței microstructurii care este foarte puternică se fac următoarele recomandări:

oțelurile cu până la 0.3% C trebuie să aibă o structură formată din perlită lamelară și ferită cu perlită unfirom distribuită;

oțelurile cu conținut mare de carbon (0.35 ÷ 0.6%) trebuie să aibă structură perlitică granulară pentru degoșare sau din perlită lamelară și cementită sub forma unei rețele fine la finisare cu viteze mici;

oțelurile cu conținut ridicat de carbon (0.65%), aliate și nealiate, trebuie să aibă o structură perlitică globulară în grăunți mari de cementită, pentru toate operațiile de așchiere (pentru o durabilitate maximă a sculei și o bună calitate a suprafeței prelucrate).

IV. DETERMINAREA TEORETICĂ A TEMPERATURII LA AȘCHIEREA INOXULUI

4.1. Scurtă introducere in Deform 2D

Software-ul DEFORM 2D Machining este folosit pentru a modela și simula procesul de așchiere folosind ipotezele așchierii ortogonale. Software-ul poate simula procesul de așchiere folosind diferiți parametri ai așchierii, cum sunt viteza de așchiere, avansul și adâncimea de așchiere pentru a calcula forțele de așchiere, temperatura de așchiere, starea de tensiuni din așchie și semifabricat, pentru a aprecia forma așchiei și a estima uzura și durabilitatea efectivă a sculei.

Bazat pe metoda elementului finit (FEM), DEFORM s-a dovedit a fi corect și robust în aplicare industrială de mai mult de două decenii. Bazat pe sistemul de simulare a proceselor concepute pentru analiza diverselor procese de formare și de tratament termic utilizate de către industriile conexe și de formare de metal, este programul de simulare cel mai utilizat pe scară largă în lume, de către institute de cercetare și de producători.

Caracteristicile acestui software:

modelarea 2D și 3D a proceselor de deformare plastică și de așchiere on-line,

bibliotecă de materiale de scule și semifabricate,

geometrii proprii sau importate din alt software CAD,

generarea automată a stărilor de tensiuni, deformații, temperatură și deteriorare a materialului piesei-semifabricat,

generarea automată a stării de tensiuni în scula așchietoare,

generarea automată a eforturilor de așchiere în timp.

Se vor urmări în special datele referitoare la temperatură din perspectiva influenței acestui parametru asupra uzurii sculei așchietoare, astfel încât aceste date să poată fi comparate cu datele măsurate în atelier cu ajutorul pirometrului cu infraroșu.

Simularea procesului de strunjire exterioară este asimilat , în cazul software-ului DEFORM 2D cu operația de rabotare, având în vedere desfășurarea elicei materializată de așchie, pe o distanță de 50 de milimetri. Se consideră că procesul de așchiere ajunge la o relativă stabilitate din punctul de vedere al analizei cu element finit după această distanță considerată în simulare.

Fig. 4.1. Asimilarea strunjirii rotunde cu rabotarea în cadrul softului DEFORM 2D

4.2. Descrierea metodologiei de lucru pentru studiul temperaturii

Pașii care trebuiesc urmați pentru realizarea simulărilor sunt:

Se lansează în execuție programul

Se selectează File / New Project

Se denumește programul și se selectează Sistemul Internațional de Unități de Măsură

Se selectează tipul operației care se dorește a fi realizată – în cazul de față “Turning”

Se introduc parametrii de lucru pentru operația aleasă

viteza de așchiere [m/min] – va fi calculată cu formula:

; (4.1)

Unde: D=diametrul piesei de prelucrat – 60 [mm]

N = turația piesei de prelucrat – tabelar [mm]

adâncimea de așchiere [mm]

avansul [mm/rotație]

Se aleg condițiile de lucru:

Temperatură;

Coeficient de fricțiune;

Coeficient de transfer de căldură;

Se alege temperatura plăcuței

Se definește geometria plăcuței de așchiere prin butonul “Define primitive geometry”

Se vor folosi ca valori pentru:

Unghiul de așezare – 6 °;

Unghiul de degajrae – 4 °;

Se definesc straturile de acoperire ale plăcuței de strunjireprin selectarea butoanelor “Add” și “Material”+”More”.

Ca și înveliș inițial se va allege Al2O3, iar ca înveliș secundar TiCN.

Se definește mărimea rețelei pentru calculul temperaturii plăcuței de așchiere

Următorul pas este definirea materialului cuțitului de strung cu butonul “Import material from library”

Pentru cazul de față se va folosi material WC.

Se aleg condițiile de lucru pentru cuțitul de strung

Domeniul deformărilor;

Temperatura.

Se definește geometria barei prelucrate prin butonul “Define primitive geometry”

Se definește mărimea rețelei pentru calculul temperaturii plăcuței de așchiere

Se definește materialul peisei de prelucrat cu butonul ”Import material from library”

Materialul în cazul de față este un oțel inoxidabil.

Se face poziționarea suportului și a plăcuței față de materialul de prelucrat respectând condițiile de lucru definite anterior cu butonul “Generate default positioning”

Se definesc parametrii de lucru ai simulării:

Pasul incremental: 10 ;

Numărul de pași ai simulării: 250 ;

Lungimea de așchiere 100 [mm].

Se face o verificare preliminară a bazei date cu butonul “Check data”

Se generează baza de date cu butonul “Generate database”

Se merge pe tab-ul “Simulator” și apoi se rulează simularea cu butonul “Run simulation”

După finalizarea simulărilor se interpretează datele din punct de vedere al temperaturii obținute. Se merge pe tab-ul “Post”, se selectează ca și variabilă temepratura, iar apoi se vizionează pas cu pas rezultatele obținute.

4.3. Studiu de caz asupra a 4 cazuri diferite de strunjire

S-au studiat 4 cazuri pentru care s-a determinat temperatura de lucru după cum urmează:

A). Cazul nr.1 – pentru acest caz s-a ales să se lucreze cu o adâncime de așchiere de 1mm, un avans de 0.1 mm/rot și o viteză de 58 m/min

B). Cazul nr.2 – pentru acest caz s-a ales să se lucreze cu o adâncime de așchiere de 1mm, un avans de 0.1 mm/rot și o viteză de 157 m/min.

C). Cazul nr.3 – pentru acest caz s-a ales să se lucreze cu o adâncime de așchiere de 1mm, un avans de 0.2 mm/rot și o viteză de 58 m/min.

D). Cazul nr.4 – pentru acest caz s-a ales să se lucreze cu o adâncime de așchiere de 1mm, un avans de 0.2 mm/rot și o viteză de 157 m/min.

Pe lângă temperatura în zona de contact, tot în cadrul acestei părți de interpretare a rezultatelor se mai pot studia o serie de alți parametri, cum ar fi:

uzura

deformația efectivă

rate deformației efective

presiunea efectivă

viteza de curgere totală

dislocațiile totale

presiunea normală

V. DETERMINAREA EXEPRIMENTALĂ A TEMPERATURII LA AȘCHIERA INOXULUI

Determinarea experimentală a temperaturii la strunjire s-realizat în laboratorul de prelucrări mecanice al UTC-N.Strunjirea propriu-zisă s-a realizat pe o bară de oțel cu diametrul de Ø60 mm,folosindu-se regimurile de lucru de mai jos:

Pentru studiul uzurii plăcuței așchietoare s-au modificat turația și avansul de prelucrare menținând constantă adâncimea de prelucrare. Înfuncție de regimul de așchierefolosit, cu ajutorulsoftware-ului OptrisConnect s-au identificat graficele temperaturii sculei așchietoare. Temperatura a fost determinată cu ajutorul unui termometru cu infraroșu fără contact XTempLS.

5.1. Principii ale măsurării cu laser a temperaturii

În funcție de temperatura fiecărui obiect, acesta emite o anumită canitate de radiații infraroșu. O schimbare în temperatura obiectului este însoțită de o schimbare a intensității radiației. Pentru măsurarea radiației termice, termometria cu infraroșu folosește o lungime de undă cuprinsă între 1 μ și 20 μm.

Intensitatea radiației emise depinde de materialul. Această constantă a materialului este descriă cu ajutorul emisivității care este o valoare cunoscută pentru cele mai multe materiale.

Termometrelecu infraroșu sunt senzori optoelectronici. Ele calculează temperatura suprafeței pe baza radiației infraroșii emise de un obiect. Cea mai importantă caracteristică a termometrelor cu infraroșu este că ele permit utilizatorului să măsoare obiecte fără contact direct cu acestea. Prin urmare, aceste produse ajută pentru a măsura temperatura obiectelor inaccesibile sau în mișcare, fără dificultăți. Termometri infraroșie constau în principal din următoarele componente:

lentilă

filtru spectral

detector

electronice (amplificator / liniarizare procesare / semnal)

Specificațiile lentilei determină decisiv traseul optic al termometrului infraroșu, care se caracterizează prin raportul distanță la spot.

Filtrul spectral selectează lungimea de undă, ceea ce este relevant pentru măsurarea temperaturii. Detectorul în colaborare cu electronicele de prelucrare transformă radiația infraroșie emisă în semnale electrice.

5.2. Pirometrul Optris LS

Imaginea 5.1. Pirometrul Optris Infrared

Datele tehnice ale pirometrului Optris Infrared Thermometer LS sunt:

interval de temperatură: -35 ̊C ÷ 900 ̊C

interval spectral: 8 ÷ 14μm

rezoluție optică: 75:1

dimensiune minimă punct: 1mm@62mm

rezoluție temperatură: 0.1 ̊C

timp de răspuns: 150 ms

emisivitate: 0.1 ÷ 1.1

Imaginea 5.2. Montajul pirometrului Optris Infrared

5.3. Informații despre plăcuța utilizată în cadrul determinării practice

În cadrul experimentului din atelier s-a urmărit măsurarea temperaturii sculei și formele de uzură care apar în așchierea oțelului inox. Materialul de prelucrat este un oțel inoxidabil X5CrNi18-10, cu următoarea compoziție chimică:

Imaginea 5.3. Bara de oțel X5CrNi18-10

Imaginea 5.4. Plăcuța amovibilă utilizată în cadrul determinării

Scula așchietoare este reprezentată de plăcuța amovibilă SUMITOMO de tip CNMG 120408N-MU AC830P. Plăcuțele AC830P se folosesc pentru o paletă largă de aplicații, fiind portrivite atât pentru producția de masă cât și pentru seria mică.

Plăcuțele AC830P fac parte din clasa super-grea pentru degroșare, fiind folosite inclusiv încondiții instabile. Acest tip de plăcuțe sunt caracterizate printr-o acoperire specială și printr-un control special al evacuării așchiei, datorat unei geometrii speciale.

Stratul super – FF, format din carbonitrură de titan peste care este așezat un strat de oxid de aluminiu, este un strat ultra dur, ce permite viteze mai mari de așchiere, îmbunătățește calitatea suprafeței, prelungește viata plăcuței. Straturile ceramice îmbunătățesc rezistența termică necesară pentru viteze mai mari de așchiere uscată.

Imaginea 5.5. Acoperirile plăcuței de tip CNMG 120408N-MU AC830P

Imaginea 5.6. Controlul special al evacuării așchiei

A). Experimentul nr.1

B). Experimentul nr.2

C). Experimentul nr.3

D). Experimentul nr.4

Imaginea 5.7. Tipul așchiei obținut în urma fiecărui experiment

Imaginea 5.8. Poziționarea cuțitului de strung

Imaginea 5.9. Focalizarea pirometrului

VI. CONCLUZII ȘI INTERPRETAREA REZULTATELOR

În cadrul studiului experimental efectuat în laborator, s-a realizat măsurarea temperaturii tăișului sculei așchietoare și obținerea modelelor de uzură apărute. Pentru obținerea temperaturii și identificarea formelor de uzură s-au folosit diferite regimuri de așchiere unde s-a modificat viteza de așchiere și avansul, adâncimea de așchiere ramânând constantă.

Pentru măsurarea temperaturii în timpul așchierii s-a folosit termometrul cu infraroșu. Acest termometru transmite temperatura obținută sub forma unor grafice realizate cu ajutorul software-ului OptisConnect.

În cazul setului experimental nr.2 s-a observat o bună fragmentare a așchiei și o plajă constantă a valorilor temperaturii obținute în zona de așchiere.

Explicațiile obținerii valorilor cele mai bune pentru setul experimental nr.2 sunt influențate de următoarele:

1. Viteza principală de așchiere – este deosebit de complexă și se manifestă pe trei domenii de valori:v < 50 m/min, v > 50 m/min, v > 500 m/mindeoarece deformațiile plastice, frecările și depunerile pe tăiș variază diferit pe aceste trei domenii de viteze. La viteze v<50 m/min se manifestă îndeosebi influența prin intermediul depunerilor pe tăiș șî forțelor de frecare, iar la viteze v>50 m/min se manifestă influența prin temperatura dintelui așchietor.

2. Avansul – influențează întotdeauna mai puțin asupra uzurii, durabilității și temperaturii decât viteza principală de așchiere. La creșterea avansului (0.2 mm/rot pentru partea a doua de experimente, față de 0.1 mm/rot pentru partea întâi) crește în mare măsură temperatura dintelui așchietor, se intensifică uzura și scade durabilitatea.

De asemenea, valorile temperaturii în zona de contact a tăișului principal cu semifabricatul, obținute în simularea cu ajutorului software-ului DEFORM 2D sunt aproximativ egale cu temperaturile măsurate pe cale experimentală cu ajutorul pirometrului.

BIBLIOGRAFIE

[ABR82] Abrudan Gl., ș.a. – Proiectarea sculelor așchietoare. Îndrumător de proiectare, Litografia I.P. Cluj-Napoca, 1982.

[BEN89] Benni Mihai R., ș.a. – Cartea maistrului prelucrător, Vol. 1, Editura Tehnică, București, 1989 ;

[BUZ59] Buzdugan Gheorghe, Seleșteanu Alexandru – Manualul inginerului mechanic, Vol.1, Editura Tehnică, București, 1959 ;

[CRE05] Crețu Augustin – Rezistența materialelor, Editura Mediamira, , 2005;

[DRA79] Drăgan Ioan, Ilca Ioan – Tehnologia deformărilor plastice, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1979 ;

[DUL82] Dulămiță Teodor, Florian Eugen – Tratamente termice și termochimice, Editura Didactică și Pedagoogică, București, 1982 ;

[GAF81] Gafițanu Mihai, ș.a. – Organe de mașini, Vol. 1, Editura Tehnică, București,1981;

[GAF83] Gafițanu Miahi, ș.a. – Organe de mașini, Vol. 2, Editura Tehnică, București,1983;

[GEO72] Georgescu George S. – Îndrumător pentru ateliere mecanice, Editura Tehnică, București, 1972 ;

[HOL82] Hollanda Dionisie, Mehedințeanu Mărgărit, ș.a. – Așchiere și scule așchietoare. Editura Didactică și Pedagogică, București, 1982 ;

[HUS97] Husein Gheorghe, Tudose Mihail – Desen tehnic de specialitate, Vol.1, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1997 ;

[HUS98] Husein Gheorghe, Tudose Mihail – Desen tehnic de specialitate, Vol.2, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1998 ;

[PIC92] Picoș C., ș.a. – Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Vol.1, Editura Universitas, Chișinău, 1992.

[PIC92] Picoș C., ș.a. – Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Vol.2, Editura Universitas, Chișinău, 1992.

[STO80] Stoian Leonard, Palfavli Atilla, ș.a. – Tehnologia materialelor, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1980 ;

[VLA85] Vlase Aurelian, Sturzu Aurel, ș.a. – Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și nrome tehnice de timp. Vol.1, Editura Tehnică, București, 1985;

[VLA85] Vlase Aurelian, Sturzu Aurel, ș.a. – Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și nrome tehnice de timp. Vol.2, Editura Tehnică, București, 1985;

[CAT08] *** – Catalog de scule Sanvik-Coromant, 2013 ;

REFERINȚE WEB:

[WWW 01] http://www.deform.com/products/deform-2d/

[WWW 02] http://www.sumicarbide.com/

[WWW 03] http://www.optris.com/optris-ls-lt

[WWW 04] http://www.bssa.org.uk/topics.php?article=192

[WWW 05] http://www.smt.sandvik.com/en/products/bar-and-hollow-bar/bar-steel/machining-stainless-steels/

OPIS

Proiectul de față conține: – 102 pagini scrise A4;

– 78 de figuri;

– 8 tabele;

– 1 poster A1.

Absolvent:Dudaș Cristian

Data:

Semnătura:emnătura: i și 0,ehnicii modernete aspecte.re și îndepărtare a așchiei reprezintă probabil cel mai critic punct al acesto

BIBLIOGRAFIE

[ABR82] Abrudan Gl., ș.a. – Proiectarea sculelor așchietoare. Îndrumător de proiectare, Litografia I.P. Cluj-Napoca, 1982.

[BEN89] Benni Mihai R., ș.a. – Cartea maistrului prelucrător, Vol. 1, Editura Tehnică, București, 1989 ;

[BUZ59] Buzdugan Gheorghe, Seleșteanu Alexandru – Manualul inginerului mechanic, Vol.1, Editura Tehnică, București, 1959 ;

[CRE05] Crețu Augustin – Rezistența materialelor, Editura Mediamira, , 2005;

[DRA79] Drăgan Ioan, Ilca Ioan – Tehnologia deformărilor plastice, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1979 ;

[DUL82] Dulămiță Teodor, Florian Eugen – Tratamente termice și termochimice, Editura Didactică și Pedagoogică, București, 1982 ;

[GAF81] Gafițanu Mihai, ș.a. – Organe de mașini, Vol. 1, Editura Tehnică, București,1981;

[GAF83] Gafițanu Miahi, ș.a. – Organe de mașini, Vol. 2, Editura Tehnică, București,1983;

[GEO72] Georgescu George S. – Îndrumător pentru ateliere mecanice, Editura Tehnică, București, 1972 ;

[HOL82] Hollanda Dionisie, Mehedințeanu Mărgărit, ș.a. – Așchiere și scule așchietoare. Editura Didactică și Pedagogică, București, 1982 ;

[HUS97] Husein Gheorghe, Tudose Mihail – Desen tehnic de specialitate, Vol.1, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1997 ;

[HUS98] Husein Gheorghe, Tudose Mihail – Desen tehnic de specialitate, Vol.2, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1998 ;

[PIC92] Picoș C., ș.a. – Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Vol.1, Editura Universitas, Chișinău, 1992.

[PIC92] Picoș C., ș.a. – Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Vol.2, Editura Universitas, Chișinău, 1992.

[STO80] Stoian Leonard, Palfavli Atilla, ș.a. – Tehnologia materialelor, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1980 ;

[VLA85] Vlase Aurelian, Sturzu Aurel, ș.a. – Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și nrome tehnice de timp. Vol.1, Editura Tehnică, București, 1985;

[VLA85] Vlase Aurelian, Sturzu Aurel, ș.a. – Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și nrome tehnice de timp. Vol.2, Editura Tehnică, București, 1985;

[CAT08] *** – Catalog de scule Sanvik-Coromant, 2013 ;

REFERINȚE WEB:

[WWW 01] http://www.deform.com/products/deform-2d/

[WWW 02] http://www.sumicarbide.com/

[WWW 03] http://www.optris.com/optris-ls-lt

[WWW 04] http://www.bssa.org.uk/topics.php?article=192

[WWW 05] http://www.smt.sandvik.com/en/products/bar-and-hollow-bar/bar-steel/machining-stainless-steels/