Sistem de Orientare Inele Rulmenti pe Platou de Alimentare Rotativ

Cuprins

Cuprins

INTRODUCERE

SISTEM DE ORIENTARE INELE RULMENȚI PE PLATOU DE ALIMENTARE ROTATIV

Prezentare generală

Descrierea elementelor componente ale sistemului de orientare

PROCEDEU RECTIFICARE FEȚE INELE

Scurt istoric privind prelucrarea cu discuri brazive

Principiul de lucru la rectificarea cu discuri abrazive

DESCRIEREA ȘI FUNCȚIONAREA MAȘINII BESLY-ENFILADE, CONVEIOARE DE ALIMENTARE

Prezentarea elementelor componente ale mașinii Besly Enfilade

Descrierea și funcționarea mașinii Besly Enfilade

Conveioare de alimentare

DIFICULTĂȚI DE ORIENTARE PE MASA DE ALIMENTARE A TIPURILOR DE PRODUSE EB, GB, FB

Tipuri de produse

Dificultăți de orientare

PROIECTAREA DISPOZITIVULUI DE ORIENTARE PIESE PENTRU ELIMINARE DIFICULTĂȚI DE ORIENTARE

Descrierea dispozitivului

Funcționarea dispozitivului

CONCLUZII

INTRODUCERE

În lucrarea de licență “Sistem de orientare inele rulmenți pe platou de alimentare rotativ” îmi propun să prezint avantajele poziționării inelelor de rulmenți în mod mecanizat, acestea urmând să fie transportate la mașina de rectificat fețe inele, BESLY-ENFILADE ce servesc ca referință pentru prelucrările ce urmează a fi executate ulterior (rectificarea diametrului exterior pentru inele exterioare BE și rectificarea și superfinisarea căii de rulare pentru inelele de tip BE si BI.

Până în prezent, orientarea inelelor se face de către un operator uman, urmând ca după realizarea dispozitivului de orientare, operatorul uman sa fie eliminat.

În acest sens vreau să proiectez un dispozitiv de orientare a inelelor de rulmenți pe platoul de alimentare rotativ care să poziționeze inelele de tip BE, GB, FB, cu caracteristicile prezente în tabelul 1.1 :

BE GB FB

Problemele mari care se ridică la orientarea inelelor pe platoul rotativ apar acolo unde lățimea inelelor de rulmenți și diametrul exterior al acestora sunt egale, (h=Φ).

Poziția inelelor (Fig 1.1) pe platoul de alimentare rotativ trebuie să se facă conform figurii de mai sus, cazul II. Avansul inelelor și respectiv orientarea acestora trebuie să fie corelată cu viteza de rotație a platoului rotativ, care alimentează elevatorul magnetic al sistemului tranzitic.

Dispozitivul de orientare va avea ca rol final, orientarea inelelor conform figurii 1.1 (cazul II) pe platoul rotativ eliminând orientarea manuală facută de către operator și în același timp reducând costul de fabricație al inelelor prin eliminarea operatorului care orientează inelele din procesul de fabricație.

Un alt aspect care trebuie luat în considerare este și cel de ergonomie prin faptul că în momentul de față operatorul care orientează inelele pe platoul rotativ trebuie să stea în aceeași poziție statică timp îndelungat.

* BE- bague extérieure (inel exterior);

BI- bague intérieure (inel interior);

SISTEM DE ORIENTARE INELE RULMENȚI PE PLATOUL DE ALIMENTARE ROTATIV

2.1 Prezentare generală

Sistemul de orientare inele rulmenți pe platoul de alimentare rotativ, după cum rezultă din titlu, servește la poziționarea inelelor de rulmenți pe platoul de alimentare rotativ. Această poziționare ajută la deplasarea inelelor așezate într-o anumită poziție ce servește ca și referință pentru operația rectificare ce urmează să fie făcută ulterior.

2.2 Descrierea elementelor componente ale sistemului de orientare

Sistemul de orientare inelele rulmenți este format din următoarele elemente componente :

1 – încărcător container CM 22;

2 – bandă tip Tremie alimentare platou rotativ;

3 – platou rotativ;

4 – orientator sau jgheab de alimentare elevator magnetic;

5 – elevator magnetic;

6 – jgheab de alimentare (prin gravitație) mașină de rectificat fețe Besly Enfilade;

7 – mașină de rectificat fețe Besly Enfilade;

8 – bandă de evacuare;

9 – piscină de recuperare piese rectificate în containere CM 22;

PROCEDEUL DE RECTIFICARE FEȚE INELE

3.1 Scurt istoric cu privire la prelucrarea cu discuri abrazive

Printre procedeele de prelucrare a pieselor finite folosite în industrie, așchierea ocupă un loc important, menținând un procentaj de 70%.

Noțiunea de așchiere provine de la cuvântul “așchie” adică de la forma prin care se îndepărtează adaosul de prelucrare prin acest procedeu.Prima dovadă certă a existenței procedeului de așchiere este un vas de bronz găsit în ruinele Tebei, anul 26 Î.Ch. în Egipt, aflându-se și în zilele noastre la muzeul Abbot din Londra și care prezintă urme de așchiere.

În 1832, Alfred Krupp a construit prima mașină de rectificat alezaje, pentru a putea fi posibilă realizarea alezajelor adânci.

Sculele ce se utilizează la procedeul de rectificare se folosesc de 100 de ani, astfel s-a descoperit invenția mașinii cu aburi. În Sheffield, în jurul anului 1786 a funcționat o mașină de rectificat care se folosea de o mașină cu aburi. Mai târziu, în 1790 James Watt a brevetat o mașină ce rectifica oglinzi iar în 1808 s-a vândut o hârtie specială ce purta denumirea de hârtie de rectificat folosită la ascuțirea cuțitelor. Nouasprezece ani mai târziu, Felton și-a proiectat o mașină de rectificat urmat de Lowothrop care a brevetat pânza de șlefuit.

În jurul anul 1861 fabrica de porțelan din Germania a realizat pentru prima dată scule de rectificat dar și de șlefuit din granule de quarț având ca liant porțelan ars. 

Rectificarea, din punct de vedere al tehnologiei de fabricație, se bazează dealungul timpului pe diversitatea mare a sculelor de mașini, pe creșterea producției de serie mică și unicate, dar și pe creșterea preciziei și prelucrarea și utilizarea materialelor dure;

3.2 Principiul de lucru la rectificarea cu discuri abrazive

Rectificarea este operația de prelucrare prin așchiere a pieselor metalice, efectuată în mod mecanic, de obicei pe mașini de rectificat, cu ajutorul unui corp abraziv.

Prin procedeul de rectificare se pot realiza prelucrări de finisare și superfinisare a suprafețelor pieselor de diferite forme și dimensiuni, obținute prin strunjire, frezare, rabotare, mortezare, etc. Exemple de piese obținute prin rectificare : rulmenți, șuruburi micrometrice, calibre, fusurile arborilor, etc.

Procesul rectificării este, în general, asemănător frezării, granulele pietrei abrazive fiind de fapt cuțite așchietoare, ca și dinții frezei. Granulele abrazive de la suprafața pietrei abrazive efectuează simultan așchierea rapidă a unui strat de la suprafața piesei, desprinzând un număr foarte mare de așchii mărunte. Pe măsură ce muchiile lor de tăiere se uzează, granulele abrazive tocite se desprind din masa liantului, lăsând să apară alte granule cu muchii de tăiere ascuțite, ceea ce face ca piatra abrazivă să-și mențină proprietatea de a așchia până la uzura ei totală.

Procesul de autoascuțire a pietrelor abrazive se explică prin faptul că, în timpul așchierii, pe măsură ce se uzează granulele abrazive, presiunea care acționează asupra lor crește, în momentul când această presiune depășește rezistența granulei sau a liantului, granula abrazivă se fărâmițează parțial sau se rupe complet.

O particularitate comună a granulelor abrazive este faptul că unghiurile de degajare ale

tăișurilor lor sunt, în general, negative (fig. 3.2.1).

Datorită unghiului de degajare negativ al granulelor abrazive, vitezelor mari de așchiere, precum și din cauza razelor de rotunjire de la vârful granulelor, în timpul rectificării iau naștere forțe de frecare foarte mari, care contribuie la ridicarea temperaturii și deci a plasticității metalului aflat în zona de contact dintre piesă și piatra de rectificat. Metalul astfel deformat, ajungând la temperatura de incandescență și chiar de topire, este îndepărtat sub formă de așchii de către granulele abrazive.

Atât la rectificarea uscată (fără lichid de răcire), cât și în cazul unei răciri abundente cu lichid, se desprind așchii de metal topit sub formă de stropi metalici și așchii incandescente având forme asemănătoare așchiilor obținute la frezările foarte fine, rapide. Așchiile desprinse de granulele abrazive intră în porii pietrei de rectificat și apoi, datorită forței centrifuge, sunt aruncate sub formă de scântei într-un plan tangent la periferia pietrei de rectificat. O parte din așchii rămân însă în porii pietrei un timp mai îndelungat și sunt aruncate în diferite direcții. Uneori, altă parte de așchii rămân în porii pietrei de rectificat împreună cu praful de liant și de material abraziv; piatra astfel încărcată se lustruiește pe suprafața activă și își micșorează proprietățile așchietoare.

Mișcările sculei și piesei:

Mișcarea principală de rotație este executată totdeauna de către pietrele abrazive.

Mișcarea secundară:

– de rotație este efectuată de către piesa care se rectifică,

– pentru realizarea avansului longitudinal a avansului de pătrundere, sau a avansului transversal, sunt executate, în general, de către pietrele abrazive și numai uneori de către piesă.

Parametrii regimului de așchiere la rectificare :

– avansul longitudinal, s, la rectificarea cilindrică, reprezintă drumul parcurs în timpul unei rotații a piesei, fie de masa mașinii împreună cu piesa fixată pe ea, fie de piatra abrazivă în lungul axei sale; la rectificarea plană periferică, avansul longitudinal este distanța parcursă de masa port-piesă a mașinii în timpul unei rotații a pietrei abrazive.

La rectificarea cilindrică, avansul longitudinal, în milimetri pe o rotație (mm/rot), se exprimă, de obicei, ca o fracțiune din lățimea pietrei abrazive, cu formula:

s = β • B [mm/rot], [3.2.1]

în care :

B este lățimea pietrei, în mm ;

β este un coeficient în funcție de adâncimea de rectificare și de materialul piesei.

La rectificarea plană periferică și la rectificarea plană frontală pe mașini cu mișcare rectilinie alternativă a mesei, avansul longitudinal reprezintă viteza de avans a mesei; el se exprimă in metri pe minut (m/min).

– avansul transversal la rectificarea plană periferică reprezintă deplasarea axială a pietrei abrazive, perpendicular pe avansul longitudinal (în planul orizontal), după fiecare cursă dublă (sau cursă simplă) a mesei, așchiindu-se astfel întreaga suprafață a piesei.

Avansul transversal se notează cu s și se exprimă în milimetri pe cursă dublă (mm/c.d.) sau milimetri pe cursă (mm/cursă).

– avansul de pătrundere sau adâncimea de așchiere, t, reprezintă avansul radial la rectificarea rotundă, respectiv avansul în direcție perpendiculară pe suprafața, prelucrată, la rectificarea plană. El este egal cu grosimea stratului de material care se îndepărtează prin rectificare, la o trecere a sculei abrazive, de pe toată suprafața piesei.

La rectificarea cilindrică și la rectificarea plană frontală, avansul de pătrundere se transmite după fiecare cursă dublă sau la sfârșitul fiecărei curse a mesei, iar la rectificarea plană periferică, avansul de pătrundere are loc după ultimul avans transversal, adică după ce piatra abrazivă a. parcurs întreaga suprafață de rectificat.

Adâncimea de așchiere se exprimă în mm. Pentru evitarea deformațiilor, piesele subțiri și lungi, ca și cele plane și subțiri, se rectifică cu adâncimi de așchiere mici.

Cu cât se urmărește obținerea unui grad mai înalt de netezime a suprafețelor rectificate, cu atât trebuie folosită o adâncime de așchiere mai mică. De aceea, la rectificarea cilindrică și plană, de finisare, la sfârșitul operației se întrerupe avansul de pătrundere și se continuă cu încă două până la zece treceri, până când nu mai apar de loc scântei.

– viteza pietrei abrazive, Vp, este exprimată indicând de obicei viteza periferică, în metri pe secundă (m/s) sau, uneori, turația pietrei, în rotații pe minut (rot/min).

În primul caz, viteza pietrei abrazive vp se calculează cu formula :

Vp = [m/s] [3. întreaga suprafață de rectificat.

Adâncimea de așchiere se exprimă în mm. Pentru evitarea deformațiilor, piesele subțiri și lungi, ca și cele plane și subțiri, se rectifică cu adâncimi de așchiere mici.

Cu cât se urmărește obținerea unui grad mai înalt de netezime a suprafețelor rectificate, cu atât trebuie folosită o adâncime de așchiere mai mică. De aceea, la rectificarea cilindrică și plană, de finisare, la sfârșitul operației se întrerupe avansul de pătrundere și se continuă cu încă două până la zece treceri, până când nu mai apar de loc scântei.

– viteza pietrei abrazive, Vp, este exprimată indicând de obicei viteza periferică, în metri pe secundă (m/s) sau, uneori, turația pietrei, în rotații pe minut (rot/min).

În primul caz, viteza pietrei abrazive vp se calculează cu formula :

Vp = [m/s] [3.2.2]

în care :

D este diametrul pietrei abrazive, în mm;

np este turația pietrei abrazive, în rot/min.

Așa cum reiese din figura 3.2.1, granulele joacă rolul de scule elementare, de geometrie nedefinită. Datorită durității mari a granulelor, acestea ridică așchii subțiri avînd ca rezultat obținerea unor suprafețe fine și de precizie dimensională ridicată.

La începutul abrazării, discul abraziv are pe suprafața sa toate granulele ascuțite; acestea pătrund în suprafața prelucrată, desprinzând așchii.

În timpul procesului de abrazare, datorită temperaturilor înalte și presiunilor, are loc o înmuiere a muchiilor granulelor, rezultând suprafețe plane și totodată apar și tensiuni în structurile superficiale dar și în interiorul granulelor, micșorând astfel rezistența mecanică a acestora.

Ca urmare a apariției tensiunilor, sub solicitări repetate, au loc desprinderi de bucăți mari sau mici din granule. Datorită acestui fapt, dispar suprafețele plane produse în urma apariției uzurii pe granule și nu în ultimul rând făcându-și apariția muchiile ascuțite ale acestora. Acest fenoment este pozitiv, deoarece are loc autoascuțirea granulelor.

Pentru ca un disc abraziv să lucreze în domeniul autoascuțirii, este necesar ca parametrii și condițiile de așchiere ale acestuia să fie intercondiționate, adică granulele uzate să fie rupte sau desprinse din liant de către forțele de așchiere.

Cu cât capacitatea de autoascuțire a discului este mai mare și mai uniformă, cu atât durabilitatea acestuia va fi mare, iar productivitatea va fi mai ridicată și consumul de disc abraziv mai mic.

Raza de ascuțire a muchiilor granulelor abrazive r este relativ mare față de grosimea așchiei, astfel încât lungimea alunecării muchiilor granulelor pe suprafața prelucrată este mare. Din acest motiv frecarea ce apare între discul abraziv și piesă crește odată cu uzarea granulelor, provocând astfel forțe și vibrații.

Tipuri de rectificări

Dealungul timpului s-a constatat că există mai multe tipuri de rectificări și anume:

Rectificarea suprafețelor plane

Principiul de lucru la rectificarea suprafețelor plane este prezentat în figura de mai jos.

Piesa

Piatra abraziva

Masa mașinii

Mișcări :

I-mișcarea principală de așchiere (rotație)-execcutată de scula 2

II-mișcarea de avans transversal (rectilinie)-executată de piesa 1

III-mișcarea de avans longitudinal (rectilinie)-executată de piesa 1

IV-mișcarea de avans de pătrundere (rectilinie)-executată de scula 2

În figura 3.2.1.2 (varianta a) se dă schema procesului de rectificare și parametrii regimului de așchiere, în cazul rectificării plane.

Mișcarea principală este rotirea discului abraziv, cu viteza periferică de așchiere vd, în m/s. Mișcarea alternativă de translație a piesei constituie avansul în direcția de așchiere, cu viteza (rectilinie) de avans vfp , în m/min.

Parametrii regimului de așchiere la rectificarea suprafețelor plane :

– avansul transversal (de pătrundere) st în mm/cursă masă sau mm/cursă dublă masă, în direcția normala la suprafața prelucrată.

– avansul longitudinal (de trecere) sl în mm/cursă masă, în lungul axei de rotație a discului-atunci când rectificarea se execută cu periferia discului; avansul longitudinal sl se poate raporta la lățimea discului de rectificat Bd, în mm :

sBl = sl / Bd [mm], [3.2.3]

respectiv

sl = sBl . Bd [mm/cursă masă], [3.2.4]

unde sBl este avansul longitudinal (de trecere) în fracțiuni din lățimea discului de rectificat.

Rectificarea suprafețelor cilindrice exterioare

Principiul de lucru la rectificarea suprafețelor cilindrice exterioare este prezentat în figura de mai jos.

Piesa

Scula

Mișcări :

I-mișcarea principală de așchiere (rotație)-executată de scula 2

II-mișcarea secundară (rotație)-executată de piesa 1

III-mișcarea de avans longitudinal (rectilinie)-executată de piesa 1

IV-mișcarea de avans de pătrundere (rectilinie)-executată de scula 2

În figura 3.2.1.4 se dă schema procesului de rectificare și parametrii regimului de așchiere, în cazul rectificării cilindrice exterioare.

Mișcarea principală este executată de discul abraziv aflat în mișcare de rotație cu viteza periferică de așchiere vd , în m/s.

Mișcarea secundară este dată de avansul (circular), cu viteza de avans vfp, în m/min, executat de piesa de prelucrat, aflată în mișcare de rotație.

Parametrii regimului de așchiere la rectificarea suprafețelor plane :

– viteza (principală) de așchiere, vd, în m/s.

– viteza de avans (circular) a piesei, vfp în m/min, în legătură cu rotația piesei;

Se calculează cu formula :

Vfp = 0,07 ∙ dp 0,3 / ( T0,5 ∙ s Bl ∙ st ) [m/min] [3.2.5]

unde : – dp este diametrul piesei în mm;

– s Bl este avansul longitudinal (de trecere) în fracțiuni din lățimea discului de rectificat, conform formulei [3.2.3];

-st este avansul transversal, în mm/(cursă piesă sau disc) sau mm/(cd piesă sau disc).

În general, viteza de avans a piesei este între 20…85 m/min la degroșare și între 15…50 m/min la finisare.

Rectificarea suprafețelor cilindrice interioare

Principiul de lucru la rectificarea suprafețelor cilindrice interioare este prezentat în figura de mai jos.

Piesa

Scula

Mișcări :

I-mișcarea principală de așchiere (rotație)-executată de scula 2

II-mișcarea secundară (rotație)-executată de piesa1

III-mișcarea de avans longitudinal (rectilinie)-executată de scula 2

IV-mișcarea de avans de pătrundere (rectilinie)-executată de scula 2

În figura 3.2.1.6 se dă schema principiului de rectificare și parametrii regimului de așchiere în cazul rectificării cilindrice interioare cu mișcare planetară a discului.

Mișcarea principală este executată de discul 2 aflat în mișcare de rotație cu viteza periferică de așchiere vd, în m/s.

Mișcarea secundară (rotație) este dată de piesa 1, mișcarea (rectilinie) de avans longitudinal este executată de scula 2.

Tot de aceeași sculă este executată și mișcarea

(rectilinie) de avans de pătrundere .

Parametrii regimului de așchiere la rectificarea suprafețelor cilindrice interioare :

– Dd este diametrul discului abraziv, în mm, unde:

Dd = (0,75…0,95) dp [mm] [3.2.6]

– dp este diametrului alezajului de rectificat, în [mm];

– viteza principală de așchiere, v, în m/s;

– viteza de avans (circular), vd , în m/min și se calculează cu formula:

Vfp = Cv ∙ dp 0,5 / ( T0,6 ∙ s Bl0.9 ∙ st 0.9 ) [m/min] [3.2.7]

– s Bl este avansul longitudinal, în lungul piesei, paralel cu axa discului abraziv, în mm;

– st este avansul transversal, în mm/(cursă dublă);

Rectificarea cilindrică fără centre

La rectificarea cilindrică fără centre nu mai sunt necesare găuri de centrare, deoarece această operație se elimină la acest tip de rectificare;

Rectificarea cilindrică exterioară fără centre, cu avans longitudinal, (fig. 3.2.1.7)

Acest tip de rectificare, se utilizează la producția de serie a pieselor cilindrice foarte lungi ( mai mari de 4 m) și la piese flexibile cu diametrul sub un mm, deoarece este singura posibilitate de rectificare a acestor piese.

La rectificarea cilindrică exterioară fără centre, piesa de rectificat se rotește între două discuri (unul este denumit disc rectificator, iar celălalt, disc de antrenare), fiind antrenată de către discul de antrenare, în același sens cu sensul de rotație al discul rectificator .

Piesa de rectificat este ghidată la început de o riglă de ghidare (confecționată dintr-un material rezistent la uzură), rigidizată într-un suport, astfel încât axa piesei să fie supraînălțată (marimea supraînălțării h), față de linia centrelor celor doup discuri.

La partea superioară, rigla, este prevăzută cu o înclinare φ, (φ= 30 ̊ ), ce depinde de diametrul piesei. Între rigla de ghidare și punctul de contact format de piesa de prelucrat și discul rectificator, se lasă un joc (c), care este funcție de diametrul piesei. Totodata, o importanță deosebită o are și distanța c0 care este constituită de fața laterală a riglei și punctul de contact dintre piesă și riglă.

Pentru ca piesele să ajungă în zona de lucru, ele trebuie sa fie ghidate. Acest lucru este posibil datorită plăcilor laterale de ghidare, confecționate din oțel sau din alte materiale, chiar și materiale plastice. Astfel, piesele de lungime mică nu vor fi rasturnate și excluse din zona de rectificare, iar procesul de rectificare nu este întrerupt.

O condiție pentru realizarea abrazării este ca piesa să fie antrenată în mișcare de rotație cu o viteză periferică mai mică decăt viteza de rotație a discului rectificator

La finisare, pentru a evita apariția rizurilor, discul rectificator se îndreaptă după un con invers, cu înclinarea 15…25 µm la 100 mm lungime.

Parametrii regimului de așchiere la rectificarea cilindrică exterioară, fără centre :

Dd – diametrul discului de rectificat, în mm;

nd – turația discului de rectificat, în rot/min;

vd – viteza (principală) de așchiere a discului, în m/s;

dp – diametrul piesei de rectificat, în mm;

np – turația piesei de rectificat, în rot/min;

v fp – viteza de avans (circular) al piesei, în mm/min;

vfl – viteza de avans longitudinal al piesei, în mm/min;

sl – avansul longitudinal al piesei, în mm/rot;

Dda – diametrul discului de antrenare, în mm;

vda – viteza periferică a discului de antrenare în m/min sau ms;

nda – turația discului de antrenare, în rot/min;

vtda – viteza transversală a discului de antrenare, mm/min;

st – avansul transversal (de pătrundere) al piesei, în mm/cursă;

Așa cum am vazut la subcapitolul 3.2 , rectificarea este operația de prelucrare prin așchiere a pieselor metalice, efectuată în mod mecanic, de obicei pe mașini de rectificat, cu ajutorul unui corp abraziv.

Așadar corpurile abrazive sunt utilizate sub formă de scule abrazive, abrazivi pe suport (hârtie sau pânză) sau pulberi. Ele sunt formate din granule abrazive, liant și pori. Liantul face legătura între granulele abrazive și pori (Fig. 3.2.2).

Granulele abrazive se caracterizează prin: mărimea granulei, natura chimică, duritatea granulei, capacitatea abrazivă, granulația.

În tabelul 3.2.1 este redată clasificarea materialelor abrazive.

Observații : Natura materialelor abrazive se face prin simbolurile : Cn – carbură de siliciu neagră; Cv – carbură de siliciu verde; E – electrocorindon normal; En – electrocorindon nobil.

Materiale abrazive utilizate în procesul de abrazare :

Șmirghelul conține 35…70 % cristale de alumină (Al2O3), silice si oxid de fier. El este utilizat pentru confecționarea pietrelor de moară, precum si ca pulberi abrazive, regăsindu-se în regiunea Mării Egee și Anatolia.

Safirul este de culoare albastră și transparentă asemenea corindonului, culoarea datorându-se urmelor de oxid de fier și de titan . Se găsește în Ceylon, Birmania.

Corindonul (natural) conține 94 % Al2O3 de duritate 9 (după scara lui Mohs), fiind format din alumină cristalizată. Se utilizeaza (rar) la finisarea sticlei, rectificarea rulmenilor și se găsește în India, Canada, Africa de Sud etc.

Rubinul este o diversitate a corindonului cristalizat, de culoare roșie, numindu-se diversitate roșie de corindon.

Granatul (rubin roșu) se utilizează mai puțin ca abraziv pe suport pentru prelucrarea lemnului, are duritatea 7-7,5 (după scara Mohs), este mai rezistent decât cuarțul și se găsește în Madagascar, America de Nord etc.

Cuarțul (silicea) este oxid de siliciu cu duritate 6-7 (după scara Mohs), utilizat sub formă măcinată ca abraziv pe suport pentru șlefuirea lemnului fragil, sau ca discuri de antrenare la rectificarea fără centre.

Cremenea (flint) este un derivat al opalului (bioxid de siliciu hidratat,natural) ce se folosește ca abraziv pe suport textil, având o duritatea 7 (după scara Mohs).

Gresia este o rocă sedimentară fromată din calcit, argilă etc.

Tripoli este un sediment silicos alcătuit din alge mici monocelulare cu carapace de silice. Se mai numește și diatomit și se utilizează la polizare.

Piatra ponce este o rocă poroasă formată din lavă vulcanică constituită din silicați de lauminium, sodiu și potasiu. Este utilizată la șlefuirea suprafețelor metalice cu o duritate de 5-6 (după scara Mohs).

Diamantul este o varietate de carbon cristalizat cu duritate mare (10 după scara Mohs), având o rezistență mare la uzură și coeficient de frecare mic. Totodata,diamantul, asigură menținerea dimensiunilor sculei, astfel precizia de prelucrare este înaltă.

Corindonul sintetic (electrocorindonul normal) este simbolizat prin litera “E” și are un conținut de 94-97 % Al2O3 (alumină) obținut în general din bauxită. Datorita cristalelor de electrocorindon ce au o rezistență mecanică ridicată, corindonul sintetic se utilizează la rectificarea materialelor cu rezistență mare, având duritatea 9 (după scara Mohs).

Corindonul sinterizat este folosit la presiuni mari și temperaturi peste 1600 0 C. Are un conținut între 80-99 % alumină și este utilizat la corpuri abrazive cu liant de bachelită pentru degroșare.

Sticla sintetică are un conținut bogat de silicat de sodiu și calciu, fiind utilizată ca abrazivi pe suport. Are duritatea 4-6 (după scara Mohs).

Carbura de siliciu (Cn) are un conținut de 98-99 % SiC (material dur) și o duritate 9,5 (după scara Mohs). Are fragilitate mare și o rezistență mecanică scazută în comparație cu electrocorindonul. Se folosește în deosebi la prelucrarea materialelor cu rezistanță mică cum ar fi : fonta cenușie, alama, bronzul etc.

Carbura de bor (B4C) este obținută în urma reacției chimice de reducere a anhidridei borice din cărbune. Este utilizată sub formă de granule înlocuind pudra cu diamant, având duritatea 9,4 (după scara Mohs). Carbura de bor își regăsește întrebuințarea la rodarea filierelor de tras și sculelor cu plăcuțe dar și la prelucrarea materialelor dure cu mașini ce utilizează vibrații ultrasonice.

Nitrura cubică de bor (NCB) este un material cu duritate ridicată pentru discuri abrazive și stabilitate termică foarte ridicată (până la 1300 0 C). Dezavantajul este că are o rezistență mecanică mai scazută decât diamantul, dar este și avantajoasă din punct de vedere al durabilității mari, a rectificării (rece), preciziei dimensionale și rugozității bune dar și al uzurii (apare fenomenul de autoascuțire).

Mărimea granulației, convențional, este caracterizată prin lățimea b [µm] a unui paralelipiped circumscris granulației (fig.3.2.3), având următoarele dimensiuni: lungimea l , lățimea b și înălțimea h , în µm, respectând următoarea condiție: l > b > h.

Granulația reprezintă conținutul de granule, având diferite dimensiuni, fiind exprimat în procente de masă și se împarte în trei grupe:

granule (2500…160µm);

pulberi (160…40µm) și

micropulberi (43…3 µm).

Discurile abrazive cu granulație mare se utilizează la degroșare, iar cele cu granulație mică se

utilizează la finisare.

Notarea granulației, se face conform Federației Europene a Producătorilor de Abrazivi care spune că notarea în sistemul în țoli este mai bună , (v.tabelul 3.2.2)

GRANULAȚIA DUPĂ SISTEMUL METRIC ȘI SISTEMUL ÎN ȚOLI

Duritatea granulei este cuprinsă între 7…9 (după scara Mohs) pentru abrazivi naturali și între

9…10 (după scara Mohs) pentru abrazivi sintetici.

Capacitatea abrazivă este proprietatea materialelor abrazive de a prelucra în mod diferit același material.

Liantul este cel care asigură legătura între granulele abrazive având o duritate mai mică decât acestea. Cel mai dominant liant este liantul ceramic ( 80 % ), care păstrează profilul corpului abraziv și suportă umiditatea dar are dezavantajul că este fragil. În tabelul 3.2.3 se dă clasificarea lianților după natura acestora.

Liantul pe bază de cauciuc are elasticitate mare și se utilizează la lustruire fiind compact.

Liantul pe bază de magneziu are rezistență relativ mică și este sensibil la umiditate, acest lucru ducând la utilizare limitată. Se utilizează mult în domeniul prelucrării rocilor, marmurei, granitului etc. Toate sortimentele de corpuri abrazive cu liant pe bază de magneziu lucrează în mediu umed la viteze periferice de lucru cuprinse în gama 15-25 m/s.

Liantul pe bază de bachelită are o structură mai puțin poroasă, granulele abrazive fiind legate de punți tenace și elastice de bachelită modificate cu o gamă largă de materiale de umplutură ce le conferă proprietăți speciale de rezistență mecanică ridicată și de tăiere la rece.

În general , corpurile abrazive cu liant pe bază de bachelită conțin armături de oțel și pot fi utilizate la viteze periferice mai ridicate (45 m/s) pentru finisarea și rectificarea sculelor așchietoare cu mai multe muchii etc.

CLASIFICAREA LIANȚILOR, DUPĂ NATURA ACESTORA

În anumite cazuri speciale (discuri cu diamant) se utilizează liantul metalic (oțel, alamă, bronz, nichel).

Proprietățiile liantului se pot modifica prin materiale de adaos active și inactive ce asigură o creștere a randamentului rectificării și prelucrării la rece. Acestea pot fi : diferiți acizi grași, sulf, stearat metalic, etc.

Pentru a crește rezistența mecanică a discului abraziv, se utilizează inserții textile sau inserții de țesături de sticlă (de exemplu la discurile abrazive pentru debitarea materialelor).

Porii au rolul de a ușura evacuarea așchiilor și a granulelor abrazive uzate. În prezent sunt utilizate așa-numitele produse abrazive superporoase care prezintă avantajul că abrazează rapid și nu încălzesc aproape deloc piesa prelucrată.

Raportul cantitativ dintre volumul granulelor abrazive, al liantului și al porilor, formează structura corpului abraziv ce se simbolizează prin cifre. Fiecare simbol corespunde unui anumit volum de granule exprimat în procente, așa cum este reprezentat în tabelul 3.2.4.

STRUCTURA CORPURILOR ABRAZIVE

La rectificarea plană și rectificarea interioară, se alege structura deschisă (8 … 12), deoarece așchiile au tendința de a rămâne între piesa rectificată și corpul abraziv, iar la rectficarea cilindrică exterioară se alege o structură mijlocie (5 … 6), deoarece trebuie menținut un anumit profil sau unghi.

La debavurare, unde presiunea de lucru este mare, se tinde către structuri strânse ( < 5 ), iar pentru rectificări speciale sau în cazul în care nu se pot folosi lichide de așchiere, se utilizează corpuri abrazive superporoase.

Duritatea corpului abraziv

Noțiunea de duritate a corpului abraziv a fost introdusă în anul 1927 de A. Guilleaume ca fiind rezistența grupului abraziv-liant cu tendințe de desprindere a granulelor de pe suprafața corpului abraziv sub influența unor forțe exterioare apărute în timpul procesului de abrazare.

Datorită presiunii care acționează asupra granulelor abrazive, duritatea lor scade, iar granula abrazivă se rupe complet și astfel apare uzura granulei abrazive (Fig. 3.2.4).

Duritatea, ca noțiune, conform dicționarelor de specialitate, reprezintă proprietatea unui corp de a fi greu de pătruns. Așadar, pentru această noțiune, în practică s-au introdus metode de determinare a durității (de exemplu metoda Rockwell pentru măsurarea durității discului abraziv) .

Astfel, s-au stabilit cinci grupe de duritate, fiecare având 3-4 trepte de duritate. Aceste tepte s-au simbolizat, în ordine descrescătoare a durității, prin majusculele : E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, (W), (X), (Y), (Z), (conform tabelului 3.2.5).

GRUPE ȘI GRADE DE DURITATE

Rectificarea fețelor inelelor

Rectificarea fețelor inelelor interioare (BI) și exterioare (BE), (Fig. 3.2.2.1)

Rectificarea fețelor este destinată obținerii referințelor geometrice pentru prelucrările ce urmează a fi executate ulterior (rectificarea diametrului exterior pentru inele exterioare (BE) și rectificarea și superfinisarea căii de rulare pentru inelele de tip BE ;i BI.

Rectificarea este unitară, piesele se rectifică pe rând.

Rectificarea diametrului exterior la inelele exterioare (Fig. 3.2.2)

Această fază rectifică defectele de ovalitate, conicitate, circularitate,ortogonalitate și asigură precizia dimensiunii diametrului exterior.

Aici piesele sunt rectificate una câte una.

3. Rectificarea căii de rulare la inelele exterioare (Fig. 3.2.3)

4.Rectificarea căii de rulare la inelele interioare (Fig. 3.2.4)

Rectificarea căii de rulare este necasară pentru reducerea toleranței defectelor geometrice.

5.Rectificarea alezajului interior la inelele exterioare (Fig. 3.2.5)

Această rectificare servește la montarea rulmentului pe arbore.

6.Superfinisarea:Îmbunătățirea calității suprafeței a căii de rulare (rugozitate), prin șlefuirea cu ajutorul unui “băț” Lapper (Fig. 3.2.6)

Această operație asigură buna funcționare a lagărului și o durată de exploatare îndelungată.

Aceste operații sunt asigurate de liniile de rectificare, alimentate de către operatori.

DESCRIEREA ȘI FUNCȚIONAREA MAȘINII BESLY-ENFILADE,CONVEIOARE DE ALIMENTARE

4.1 Prezentarea elementelor componente ale mașinii Besly Enfilade

Mașina Besly Enfilade este destinată operației de rectificare fețele paralele ale inelelor (interioare și exterioare) ale rulmenților ce servesc ca și referință pentru prelucrările ce urmează a fi executate ulterior (rectificarea diametrului exterior pentru inele exterioare BE și rectificarea și superfinisarea căii de rulare pentru inelele de tip EB si BI.

În figura 4.1.1 se regăsesc elementele componente ale mașinii Besly Enfilade.

Mașina de rectificat fețe paralele ale inelelor , Besly Enfilade, este formată din :

Motor electric;

Transmisie prin curele;

Variator SCHNEIDER ;

Pietre de rectificat;

4.2 Descrierea și funcționarea mașinii Besly Enfilade

Operațiuni efectuate de mașină :

Mașina BESLY ENFILADE este destinată rectificării fețelor paralele ale inelelor.

Tipul de comandă și automatizare :

Automat TSX 37 22001. Afișor :XBTH 011010.

Piatra 1 : Variator SCHNEIDER ATV58HD54N4.

Piatra 2 : Altistart ATS 48D75Q + freinage PILZ PKB220A.

Deplasare piatra 1 si 2 prin limitatori.

Poziționare piatra 1 si 2 prin rigla Heidenheim.

Braț de diamantare : SCHNEIDER ATV 28HU18N4.

Alimentări necesare :

Electric : 100 kW / 400V

Pneumatic : 300 l/min 5 bars Apă: 200 l/min 3 bars

Principiul de rectificare al fețelor paralele ale inelelor este prezentat în figura de mai jos.

În figura 4.2.2 este prezentat planul mașinii de rectificat fețe paralele, Besly Enfilade .

Mașina de rectificat fețe parele, Besly Enfilade are urmatoarele caracteristici tehnice (conform tabelului 4.2.1):

4.3 Conveioare de alimentare

DIFICULTĂȚI DE ORIENTARE PE MASA DE ALIMENTARE A TIPURILOR DE PRODUSE EB, GB, FB

Tipuri de produse

Dificultăți de orientare

Dealungul timpului , în procesul de fabricație al inelelor de rulmenți au apărut urmatoarele tipuri de dificultăți:

lipsa dispozitivului de orientare a inelelor de rulmenți / jgheabului de triere;

dimensiunile simetrice (h=Φ) ale pieselor;

lipsa reglajului de debit al pieselor pe platoul rotativ (aglomerare mare de piese pe platou);

blocaje repetate ale pieselor la intrarea pe jgheabul benzii de evacuare a pieselor către elevatorul magnetic (întrerupere alimentare cu piese la mașina de rectificat ceea ce duce la pierderi de productivitate și influență asupra calității pieselor prelucrate.