Studiul Realizarii Filetelor Prin Presare la Rece Si Proiectarea Asistata a Unui Cap de Rulat Filete

Politehnica

Studiul Realizarii Filetelor Prin Presare la Rece Si Proiectarea Asistata a Unui Cap de Rulat Filete

Byadmin ianuarie 1, 2024

Cuprins

1. Consideratii teoretice privind prelucrarea filetelor prin rulare la rece

1.1 Generalitati

1.2 Avantaje si dezavantaje

1.3 Metode de rulare

2. Proiectarea capului de rulat filete

2.1 Cap de rulat filete cu 3 role tip rola fixa

2.2 Cap de rulat filete cu 3 role tip rola cu excentric

3.Concluzii

CAP.1. PRELUCRAREA FILETELOR

1. 1 Introducere.

Filetele sunt suprafețe elicoidale conjugate utilizate în construcția unor mecanisme de transfor-

mare a mișcării și a unor elemente de asamblare conjugate.

Clasificarea filetelor este următoarea:

a).după geometria profilului filetele sunt:

-filete triunghiulare

-filete pătrate

-filete trapezoidale

-filete rotunde

-filete fierăstrău

b).după direcția de desfășurare:

-pe stânga

-pe dreapta

c).după numărul de începuturi:

-cu un început;

-cu mai multe începuturi;

d).după mărimea pasului:

-pas normal;

-pas fin;

– pas mărit.

e)după sistemul de măsurare:

-metric;

-în țoli.

Precizia de măsurare a filetelor este reglementată de STAS.

Exemplu: pentru filetele metrice normale STAS prevede 3 clase:

-fină " f "

-mijlocie " m "

-grosolană"g "și în plus pentru filete metrice fine clasa de precizie semimijlocie " sm ".

Metodele de prelucrare sunt:

1.- prin așchiere

2.- prin deformare plastică la rece (rulare)

În cazul prelucrării filetului prin așchiere suprafața filetului este generată prin deplasarea unei curbe, având forma profilului filetului (curbă generatoare), pe o elice, de pas egal cu cel al filetuluinumită directoare.

În funcție de modul în care se realizează directoarea avem următoarele metode:

a).metoda de filetare cu directoare cinematică.

b).metoda de filetare cu directoare matmatizată.

În cazul în metodei cu directoare cinematică directoarea elicoidală se obține prin combinareamișcării de rotație cu miișcarea de translație axială (la piesă sau sculă). Este cazul operațiilor defiletare prin strunjire, frezare și rectificare.

În cazul celei de-a doua metode directoarea elicoidală este materializată de profilul sculei așchietoare care este elementul conjugat al filetului ce se prelucrează. Această metodă cuprinde filetarea cu tarozi, filiere și capete de filetat.

1.2.Filetarea cu tarozi și filiere.

Această metodă este folosită frecvent datorită simplității sculelor și cinematicii procesului. Permite obținerea unor filete de clasă de precizie grosolană și mijlocie. Diametrele filetelor prelucratenu pot depăși 20-40 mm pentru filetele exterioare și 50-70 de mm pentru filetele interioare.

Scula este acționată manual (la filete de diametru mic) sau mecanic (se utilizează strungul universal, revolver, automat sau masina de găurit precum și mașinile speciale de filetat fixe sau

portabile.

Datorită micșorăriii diametrului interior al filetului în raport cu diametrul alezajului înainte de

filetare (sub acțiunea forței așchietoare ) este necesar ca diametrul alezajului să fie mărit cu o anumită cotă în raport cu valoarea sa teoretică (Dată în tabele). Acest fenomen apare și la filetarea exterioară șise recomandă ca diametrul tijei înainte de filetare să fie cu 0,1-0,2 mm mai mică decât valoarea sa teoretică.

1.3.Filetarea prin deformare plastică

Tehnologia prelucrării filetelor exterioare prin deformare plastică volumică la rece (rulare)

1. Considerații teoretice

Acest procedeu de prelucrare a filetelor se bazează pe imprimarea la rece a profilului filetului pe semifabricatul care se rostogolește între două scule cu profil corespunzător. Se aplică în producția de serie mare și de masă, cu precădere pentru prelucrarea filetelor de fixare.

Calitatea suprafețelor generate prin procesul de deformare plastică superficială la rece (rulare) este influențată de următorii factori: parametrii regimului de lucru (forța de apăsare (presiunea de apăsare), viteza de rotație a piesei, avansul de lucru, numărul de treceri) și factorii de stare ai suprafețelor în contact și ai procesului (natura materialului, rugozitatea și diametrul inițial, caracteristicile sculei și dispozitivului, rigiditatea sistemului tehnologic, procesele termice, tipul de lubrifiant utilizat).

Prin deformare plastică la rece se pot prelucra filete cu pasul între 0,7 și 5 mm. pe semifabricatele din metale feroase și neferoase, imprimarea profilului pe semifabricat fiind posibilă numai cu condiția ca plasticitatea materialului piesei, apreciata prin alungirea relativă la rupere, δ , să fie cuprinsă între 8 – 24 %, iar duritatea semifabricatului să nu depășească 35 HRC.

Principalele avantaje ale acestui procedeu sunt: mărirea microdurității superficiale a flancurilor filetului datorită ecruisării ce are loc ; creșterea rezistenței la rupere, a rezistenței la oboseală și a rezistenței la uzură ; productivitate ridicată a procedeului.

Prelucrarea filetelor prin deformare plastică la rece se poate face prin mai multe procedee, dintre care cele mai utilizate sunt: rularea cu becuri prismatice plane, la care sculele sunt prismatice și au canale cu pasul, profilului și unghiul de înclinare corespunzătoare profilului de prelucrat și rularea cu role cilindrice, procedeu pe care îl descriem în continuare, făcând obiectul acestei lucrări practice.

La rularea cu role cilindrice sculele 1 și 2 (fig. 1) sunt două role cu același diametru pe periferia cărora s-a prelucrat un filet cu pasul p1, cu sensul de înfășurare invers decât cel al filetului care se prelucrează, iar semifabricatul 3 se așează pe rigla 4 ( sau este orientat și fixat între vârfuri). Ambele role se rotesc cu turația ns, iar semifabricatul datorita frecării cu rolele, se rotește cu turația np. Pătrunderea rolelor pentru executarea înălțimii filetului au loc prin deplasarea uneia dintre role în trei faze: avans rapid, avans de lucru și retragere rapida (fig. 1.)

Pentru ca semifabricatul să nu fie expulzat dintre role în timpul prelucrării, axa longitudinală a acestuia este sub axa rolelor cu 0,2 – 0,3 mm.

Fig. 1 Schema rulării filetelor cu role cilindrice, fără avans axial

Prelucrarea prin rulare a filetelor cu role cilindrice se poate face în două variante: fară avans axial, în cazul in care Ls = lp, și cu avans axial al semifabricatului, in cazul in care Ls < lp.

Parametrii tehnologici ai procesului de rulare a filetelor cu două role cu diametre egale și de lățimi egale cu lungimea filetului de executat sunt: avansul radial sr, în mm/rot. piesă; viteza de rulare (viteza periferica a rolelor) vr, în m/min. și forța de rulare (forța exercitată de role pe suprafața de rulat), în daN.

Mărimea avansului radial se poate determina cu relația:

[mm/rot * piesă] (1)

în care: – f este coeficientul frecării exterioare (pentru semifabricate din oțel f =0,2…0,3); – p este presiunea specifică rola – semifabricat ( la rularea filetelor mertice p=(3…3,5)σe, σe fiind limita de curgere a materialului de prelucrat, în daN/mm2; – N este modulul de elasticitate al materialului semifabricatului, în mm; – Dr este diametrul exterior al rolelor, in mm.

Viteza periferica a rolelor depinde de proprietățile fizico-mecanice ale materialului semifabricatului, de dimensiunile și precizia filetului de executat etc. În practică sau stabilit valori optime ale vitezei periferice a rolelor conform cărora calitatea filetelor se obține la valori minime ale forței de rulare (vezi anexa , tabelul 1.). Viteza periferică reală a semifabricatului Vsf va fi mai mică decât viteza periferică a rolelor datorită alunecării care are loc între semifabricat și role:

Vsf = η * Vr [m/min] (2)

în care η este coeficientul de alunecare ( η = 0,85…0,95) în funcție de curgerea aplicata.

Forța de rulare depinde de dimensiunile filetului de executat, de procedeul de rulare și de materialul semifabricatului. În anexa, tabelul 2 sunt prezentate valori orientative ale forțelor de rulare la rularea filetului pe 10 mm lungime de filet, pentru un oțel cu σr = 50 daN/mm2. Pentru o lungime de filet diferită de 10 mm, forța de rulare se poate calcula cu relația:

[daN] (3)

în care: Frle este forța de rulare pe 10 mm lungime de filet, in daN; p este pasul filetului de executat , în mm; n este numărul de spire ale filetului care se rulează.

Pentru realizarea corectă a filetului prin rulare cu role cilindrice, pe lângă fixarea pe mașina-unealta a parametrilor regimului de lucru, sunt necesare încă doua reglaje importante:

– reglarea cursei radiale de avans tehnologic, astfel încât la sfârșitul prelucrării, diametrul mediu al filetului prelucrat să se încadreze între limitele câmpului de toleranță;

– reglarea poziției unghiulare a rolelor, astfel încât acțiunea lor în realizarea filetului să fie conjugată, astfel ca rolele să realizeze același elice pe semifabricat.

Precizia filetelor rulate depinde de următorii factori: precizia mașinii de filetat, regimul de rulare utilizat, precizia rolelor cilindrice și precizia de execuție a semifabricatului.

Diametrul exterior al rolelor de filetat Dr se determina cu relația:

[mm] (4)

în care d2 este diametrul mediu al filetului de rulat, în mm; k,z sunt numărul de începuturi ale filetului rolelor, respectiv ala filetului de rulat: Hl este înălțimea filetului de rulat, in mm.

Înainte de rularea filetului semifabricatele se prelucrează prin strunjire de finisare sau rectificare, astfel ca suprafața de filetat sa aibă diametrul cât mai precis executat.

Stabilirea diametrului suprafeței de filetat, dsf, se face în funcție de condițiile concrete ale prelucrării. În anexă, tabelul 3 sunt arătate relațiile de calcul ale diametrului semifabricatului pentru anumite cazuri de prelucrare.

Pentru rularea filetelor metrice din clasa de precizie mijlocie, relația de calcul este:

[mm] (5)

în care d2 și p sunt diametrul mediu, respectiv pasul filetului de executat, în mm.

Deformația plastică a materialului semifabricatului depinde de mai mulți factori, iar această dependență nu poate fi descrisă precis cu ajutorul relațiilor de calcul, ceea ce conduce la influențarea diametrelor filetului obținut prin rulare. Ca urmare se impune stabilirea definitivă a diametrului semifabricatului în urma unor determinări experimentale pe câteva piese de probă, din același material cu cel al pieselor de rulat și in aceleași condiții de prelucrare.

2. Scopul lucrării

– Stabilirea diametrului suprafeței cilindrice pe care se execută filetul prin rulare, dsf ;

– Stabilirea parametrilor tehnologici și a regimului de lucru la rularea filetelor cu role cilindrice;

– Aplicarea și însușirea metodei de prelucrare a filetelor prin rulare, prin executarea concretă a unor piese.

3. Mijloace de lucru

– Strung normal echipat cu un dispozitiv de rulat filete cu două role cilindrice filetate, vârfuri, flanșă de antrenare;

– Cuțit drept pentru finisat cu plăcuță din carburi metalice STAS 6378-80;

– Micrometru de exterior cu domeniul de măsura 0-25mm;

– Micrometru pentru filet cu domeniu de măsura 0-25mm;

– Un obiect de prelucrat ca în fig. 2., material OLC 25 cu următoarele caracteristici mecanice ; rezistență la rupere σr = 46 daN/mm2, alungirea la upere δ = 24% , limita de curgere σc = 28 daN/mm2; modulul de elasticitate E = 21,103 daN/mm2.

Caracteristicile geometrice ale filetului de rulat M24 x 1,6 :

d=; d2=; H1=0,541 mm

Fig. 2 Schema instalării, cea a prelucrării OP și principalele elemente ale filetului de executat

4. Desfășurarea lucrării

Rularea filetelor pe strung cu ajutorul unor dispozitive speciale (cum este și acest caz) se deosebește de procedeul prezentat prin aceea că semifabricatul este acela care primește mișcarea de rotație de la arborele principal al strungului, rolele fiind antrenate în mișcarea de rotație de către semifabricat, iar avansul radial este executat de ambele role, simultan.

Pentru obținere unor filete prin rulare pe strung utilizând dispozitive speciale, care să aibă caracteristicile geometrice în câmpurile de toleranțe impuse , se parcurg etapele:

– Se pregătește strungul pentru enate în mișcarea de rotație de către semifabricat, iar avansul radial este executat de ambele role, simultan.

Pentru obținere unor filete prin rulare pe strung utilizând dispozitive speciale, care să aibă caracteristicile geometrice în câmpurile de toleranțe impuse , se parcurg etapele:

– Se pregătește strungul pentru rularea filetului pe semifabricatul instalat ca în fig. 2.

– Se calculează principalele elemente ale filetului de rulat, având în vedere datele din fig. 2. și se determina diametrul rolelor Dr, utilizând relația 4. în care k=2. Rezultatele se trec in F.R.L. tabelul 1.

– Având în vedere caracteristicile mecanice ale materialului obiectului de prelucrat și utilizând relațiile 1. și 2. și tabelul 2 din anexa , se determina avansul tehnologic și forța de rulare. Pentru determinarea vitezei periferice a semifabricatului (deoarece acesta are rolul conducător) în relația 2. se va lua η = 1,05 – 1,15 și se va utiliza tabelul 1 din anexa .

– Se calculează cu relația 5. diametrul semifabricatului dsf, având in vedere elementele filetului de rulat, rezultatul notându-se in F.R.L., tabelul 2.

– Pe un alt strung ( sau mașina de rectificat) se prelucrează treapta 1 a obiectului de prelucrat la diametrul dosf cu un regim de lucru corespunzător prelucrării de finisare.

– Pe strungul reglat la parametrii regimului de rulare se instalează obiectul de prelucrat si se rulează filetul pe treapta 1, urmărind ca profilul filetului sa fie complet (ascuțit).

– Se desprinde OP și se măsoară diametrul mediu al filetului d2ef, cu ajutorul micrometrului pentru exterior. Rezultatele se trec în F.R.L., tabelul 2.

– Se compară d2ef cu limitele prescrise acestui diametru ( vezi tabelul 1 din F.R.L.) și în cazul în care d2 ef nu se afla între limitele prescrise, se calculează eroarea Δd2 cu relația:

Δd2 = d2 mediu – d2 ef [mm] (6)

în care:

d2 mediu = 0,5(d2 max + d2 min) [mm] (7)

– Se corectează diametrul semifabricatului calculat inițial cu eroarea Δd2, utilizând relația:

dcrsf = dcsf + Δd2 [mm] (8)

– Se prelucrează prin strunjire sau rectificare treapta 2 a OP la diametrul corectat dcr ef cu același regim de așchiere utilizat la finisarea primei trepte.

– Se rulează pe cea de-a doua treaptă filetul, în aceleași condiții ca și pe prima treaptă, apoi se măsoară diametrul mediu al filetului acestei trepte.

– Dacă și în acest caz d2ef nu se încadrează în limitele prescrise se face o nouă determinare, prelucrând treapta 3 la un nou diametru corectat al semifabricatului stabilit prin utilizarea relațiilor prescrise, atunci (6, 7, 8).

– Dacă d2ef se încadrează în limitele prescrise, atunci diametrul semifabricatului utilizat la obținerea filetului prin rulare este cel recalculat la treapta respectivă.

5. Interpretarea rezultatelor și concluzii

Se va arăta legătura dintre diametrul semifabricatului, calculat și corectat, pentru suprafețele (treptele) prelucrate și diametrul mediu efectiv d2ef al filetelor rulate pe acesta.

Se va urmări dacă diametrul exterior d2ef se află în limitele prescrise acestui diametru și daca profilul filetului este corect realizat (forma triunghiulară cu vârf ascuțit). În cazul în care nu este realizata și ultima condiție ( deși d2ef se afla in limitele prescrise), rezultă că rolele nu au apăsat pe semifabricat cu forța necesară și diametrul semifabricatului nu a fost determinat corect, piesele nefiind corespunzătoare.

Fișa cu rezultatele lucrării

Principalele elemente ale filetului de rulat și parametrii regimului de rulare.

Tabelul 1 Valori recomandate pentru vitezele periferice ale rolelor

Tabelul 2 Forțele de rulare la rularea filetului pe 10 mm lungime de filet,

materialul semifabricatului fiind oțel cu daN/mm2

Tabelul 3 Relații de calcul pentru diametrul semifabricatului

5.Date experimentale privind prelucrarea filetelor prin rulare la rece

Determinare influenței regimului de lucru asupra calității suprafețelor prelucrate prin rulare s-a realizat prin varierea următorilor parametri: viteza de rulare vr = 44, 88, 138 m/min, avansul s = 0.05, 0.1, 0.2 mm/rot, presiunea P = 50, 100, 150 bar, turația arborelui principal n = 200, 400, 630 rot/min.

1.3.1 Rularea cu ajutorul sistemul proiectat

Sistemul de rulare poate fi folosit pe aproape orice tip de mașini-unelte, inclusiv strunguri motorului de bază, burghie pilon, singur,bar multiple ax și mașini de strângere, mașini de transfer rotative, NC și Strunguri CNC, centre de prelucrare, prese de foraj, special mașini scop, și în mișcare strunguri stoc cap.

Acesta oferă anumite avantaje pe NC și CNC echipamente. Acest tip de rulare elimină costisitoare mai multe treceri necesare în singur punct de filetare. Producerea de firul într-o singură trecere poate reduce timpul de filetare prin fel de mult ca 90%.

După 1.97 secunde:

Similar cu filetul de rulare,precis dimensionate filetul și îmbunătățit în mod semnificativ suprafețe chiar și pe filetul interior. Formatori de subiect fabrica filete interioare prin formare la rece, fără chips-uri. Această metodă de fabricație este similar cu rulare de filet exterior. Aproximativ 60% din materialele utilizate în industrie în zilele noastre se pot forma în mod eficient în acest mod. Înaltă rezistență a filetului ca o consecință a comprimarii microstructurii. Îmbunătățit semnificativ suprafață la filetul format, redus rugozitatea flancurile filetului. O viață mai mare a sculei, ceea ce duce la intervale mai mari între schimbările de unelte .Stabilitate maximă posibila.

_ Deosebit de succes atunci când sunt utilizate pentru găuri de buzunar prin intermediul său

ungere propriu forțat

_ Poate fi de asemenea folosit la mașini simple

Viteza periferică _ mai mare decât cu filetare HPF fir fost cu schimbabil, TiCN Plus acoperite solid carbură de top. Combinația a arborelui de otel si carburi permisele de piese extrem de mare de tăiere viteze, și lărgește .

Diametrul recomandat al găurii forate preliminare este mult când mai important fire sunt formate decât este atunci când acestea sunt tăiate, și contribuie în mod semnificativ la calitatea și forma

firul precum și durata de viață a primului fir. Pentru aceasta motiv, diametrul optim al găurii forate are preliminare a fost stabilit pentru comune dimensiunile fir pentru toate fir Fette formatori, și, solid carbură de burghiu special HPF a fost dezvoltat,concepute special pentru aceste găuri preliminare.

2. Ce înseamnă rulare la rece cu adevărat?

În acest procedeu, materialul component este stresat peste nivelul producției sale

punct, fiind deformate plastic, și, astfel, permanent.

Procesul profilare, structura granulară a materialului este, spre deosebire de tăiere,strămutate, nu sunt îndepărtate. Acest proces poate fi văzută ușor pe cele microscopice la dreapta, firele care ilustrează format și laminate.

(Fig. 1, 2 & 3)

Dezavantaje

Timp de prelucrare extrem de scurt;

Durată de viață lungă de instrumente;

Utilizarea completă a mașinii;

Operație simplă.

Operatia de rulare, variind de la 20-90 m / min. (60-270 SFM) sunt considerabil mai mari decât vitezele de tăiere utilizate în filetare operațiuni. La tăierea cu viteze de capete de fir alungare rareori depășește 10 m / min. (30 SFM). Astfel, atunci când se utilizează procese fir de rulare

timpul net fir de rulare nu va fi factorul decisive în ciclul de lucru.

Pentru a da un alt exemplu: – rularea unui filet de 5/8 toli. Timpul de filetare a fost de 4,8 secunde pentru fiecare piesa. Cu toate acestea, atunci când rularea a fost efectuata au fost necesare doar 0,8 secunde cu un cap de rulare de tip axial și 0,2 secunde, cu un tip radial (Vezi Fig. 4).

Pentru orice proces de rulare efectuate cu atasamentele de tip Fette, lunga durata de viata a sculei duce la costuri foarte scăzute pentru scule.

Pentru a atinge acesta cerință simple strunguri sunt suficiente pentru a produce calitate.

Dar acesta rulare capete pot fi folosite de asemenea pe strunguri revolver, strunguri automate si strunguri CNC, oferind producție intr-un scurt ciclu de productie.

Ce avantaje tehnice sunt oferite de procesul de rulare?

Un grad ridicat de precizie al profilulului;

Un filet mai puternic;

Flancurile filetului calite;

Rezistență îmbunătățită la uzură.

Tensiuniile si oboseliile din filet sunt practic aceleasi cu structura neintrarupta a piesei.

Suprafata filetului calit cu un nivel de rugozitate de sub 5 μm îmbunătățește rezistența la coroziune și reduce fortele de frecare. Flancul de lucru întărit oferă o crescuta forta de tracțiune,

randament și rezistența la forfecare. Datorit presiunii deformarii, la radacina filetului se acumulează tensiuni, care contracarează încărcare la tracțiune.

În comparație cu un filet tăiat, capacitatea de încărcare a filetului rulat este crescut cu 6-12%.

1.4. Filetarea prin strunjire.

Se aplică în producția individuală și de serie mică și la prelucrarea filetelor foarte precise.

Prelucrarea filetelor prin strunjire se realizează cu ajutorul unor cuțite, care materializează saugenerează cinematic profilul filetului și îl transpun în lungul directoarei elicoidale. Cuțitele de strunjit filete sunt:

-cuțite radiale (a)

-cuțite tangențiale (b)

-cuțite disc (c)

-cuțite pieptene (d)

Pentru cuțitele radiale unghiul la vârf este de 55 de grade,la filetele metrice și 60 de grade la filetele în țoli.

Prelucrarea filetelor se realizează prin mai multe treceri succesive în funcție de pasul și înălțimea filetului, de materialul prelucrat și de precizia impusă. La degroșare se recomandă unghiul de degajare α=5-20 grade,iar pentru finisare α=0 grade.

Pentru cuțitele pieptene construcția este cu 5-8 dinți dintrecare 2-3 pentru degroșare, 1-2 pentru finisare iar 1-2 pentru calibrare și se folosesc la prelucrarea filetelor cu p< 4 mm.

La filetele cu mai multe începuturi se folosesc fie divizarea , fie o sculă care materializează un număr de profile mai mare sau egal cu numărul de începuturi.

1.5. FILETAREA CU CUȚITE ȘI CU PIEPTENI DE FILETAT

Strunjirea filetelor cu cuțite se aplică la producția individuală sau de serie.

Pentru obținerea unei precizii corespunzătoare a filetelor este necesară îndeplinirea condițiilor la filetarea cu cuțit:

profilul părții așchietoare a cuțitului să corespundă cu filetul ce se prelucrează;

• la filetele metrice ; α=60 grade

• la filetele trapezoidale . α=30 grade.

2. tăișul cuțitului să fie conținut în planul orizontal care trece prin axa piesei. În cazul abaterii cuțitului față de acest plan filetul prelucrat va prezenta erori ale unghiului profilului.

3. axa profilului să fie perpendiculară pe axa piesei.

Filetarea cu cuțit se face în mai multe treceri, numărul acestora depinzând de:

• pasul și înălțimea filetului;

• materialul piesei;

• rigiditatea piesei;

• precizia filetului.

După fiecare trecere „i” se dă cuțitului un avans transversal de reglare la adâncimea corespunzătoare trecerii.

La strunjirea filetelor metrice (triunghiulare) avansul de reglare se poate determina astfel (fig.2.1.):

a) avansul transversal se aplică pe direcția perpendiculară pe axa piesei, cuțitul are unghiul se caracterizează prin: γ=0 grade.

1. cuțitul așchiază cu tăișul din stânga și dreapta și cu vârful său, grosimea așchiilor de pe flancul din dreapta este egală cu grosimea așchiilor de pe flancul din stânga;

2. forțele de așchiere sunt mai mari față de b);

3. are loc o uzură intensă a vârfului cuțitului;

4. la piesele nerigide apar vibrații;

5. așchierea după profil;

b, c, d) avansul este oblic paralel cu flancul filetului din dreapta;

c) axa corpului cuțit este sub unghiul α/2 față de direcția perpendiculară pe axa piesei;

se caracterizează prin:

1. pe tăișul din dreapta grosimea așchiei ad. teoretic este 0, practic ea este dar foarte mică; 0≠

2. forțele de așchiere sunt mici;

3. uzura redusă a sculei așchietoare.

Dezavantaje: pe flancul din dreapta a filetului va rezulta o calitate de suprafață necorespunzătoare și precizia va fi mai mică.

Metodele b și c sunt recomandate la prelucrarea de degroșare la filetarea cu pas mare (>2 mm), urmând ca la trecerile de finisare să se realizeze după schema din fig.2.1 d.

Schemele b, c se numesc scheme prin generare. Mărimea avansului de reglare pe fiecare trecere poate fi cuprinsă între:

0.05/2 mm la a,b;

0.3/0.5 la c.

Dezavantajul filetării cu cuțit constă în numărul relativ mare de treceri, ceea ce presupune un timp de bază tb mare.

FREZAREA FILETELOR

Este aplicabilă atât pentru filetele triunghiulare cât și pentru filetele trapezoidale, atât pentru cele exterioare cât și interioare, pentru filetele cilindrice dar și conice. Nu este posibilă frezarea filetelor pătrate deoarece frezele de filetat au profil rectiliniu, iar erorile de formă ar depăși erorile admisibile.

Frezarea filetelor se poate face cu freze disc și freze pieptene.

Frezarea filetelor cu freze disc se aplică la filetele lungi la care 1/d>2,5 și pasul p≥5mm.

De asemenea, o restricție, unghiul elicei filetului nu poate să depășească 10 grade. La filetele cu unghiuri mai mari a elicei, prin frezare se face numai degroșarea și pentru eliminarea erorii de formă se face prin strunjire cu cuțit sau prin rectificare.

Frezarea filetelor se face cu o singură trecere după schema următoare (fig. 2.5.):

Mișcările principale de lucru sunt:

1. mișcarea principală a frezei ns;

2. mișcare lentă n p ;

3. avansul sl .

Profilul frezei disc corespunde cu profilul filetului. Tăișurile frezei sunt rectilinii deoarece freza este așezată înclinat. Pentru a se obține un profil corect al filetului ar fi trebuit ca freza să

aibă tăișuri curbilinii care să corespundă cu profilul curb al filetului din secțiunea normală pe elicea medie a filetului. Abaterile de formă sunt admisibile pentru ϕ ≤ 10 grade(unghiul elicei).

Frezarea cu freze disc se execută pe mașini de frezat filete FCF-200 (mașină de frezat caneluri și filete).

Filetele scurte se pot freza cu freze pieptene cu schema (fig. 2.6.):

Această metodă de prelucrare se aplică când unghiul de înclinare a eliciei ϕ ≤ 3 grade

.La începutul filetării freza pieptene execută o mișcare de pătrundere pe direcție radială și are loc pe ¼din rotația n p și filetul este complet când piesa a executat 1,25 rotații .

Dacă se frezează un filet cu z începuturi, atunci avansul longitudinal Sl= P h= z* p . Acest procedeu are o productivitate ridicată.

1.6. Filetul si aplicatiile sale

Proiectarea capului de rulat filete cu 3 role

Prezentarea celor doua tipuri de sisteme de rulat filete

2.2. Tip I cu role fixe

Primul tip de sistem de rulare fig 1, este un sistem compus din :

Corp principal in care este integrat tot sistemul de rulare ;

Corp secundar;

Suruburi de retinere;

Ax excentric pentru pozitionarea rolei de angrenare;

3 role fixe;

Suruburi de reglaj fin al rolelor.

Rulajul poate fi produs la viteze mari, cu viață mai indelungata atat pentru scula cat si pentru filetul in sine. Prezinta o durabilitate de pana la 20% mai puternica decât filetele obtinute clasic.

Vitezele de exploatare sunt mai mari decât cele obținute cu instrumente de tăiere fir comparabile. Cu formare la rece nu există nici o uzură abrazivă și rulouri vor funcționa pe toată durata de viață fără a fi nevoie de dimensionare periodice. Ultimul filet produs va fi la fel de precis și la fel de bun ca primul.

Poate fi aplicat la o varietate de masini CNC.Se obtin rezultate foarte bune din cauza unei singure trecere nu ca in cazul conventional cu cicluri de filetare repetate care duc la un timp indelungat de producere a operatiei.

Rularea la rece duce la producerea unor filete cu microstructura foarte buna, finisaj oglinda neted îmbunătățit pentru rezistență mai mare.

Cu ajutorul acestuia materialul prezinta curgerea in partea superioara și spre exterior pentru a producere filetul,astfel incat semifabricatul pregătit este mai mic decât cel necesar pentru un filet executat conventional. Acest lucru poate fi tradus in economii semnificative.

Modul de functionare al sistemului prezentat se realizeaza prin reglajul rolelor la diametrul dorit apoi rulare cu avans asupra semifabricatului moment in care rolele se vor indeparta.

Semifabricatul va prezenta un unghi de ascutire de 30 grade la intrare.Ajuns la lungimea dorita de filetare se va actiona functia de reverse pentru a indeparta sistemul de rulare.

Diametrul filetului realizat variaza in functie de sistemul de rulare ales,reglajul rolelor si pasul dorit pentru rulare.

Pentru a fi potrivite pentru rulare, materialul trebuie să aibă un factor de alungire de 12%. Acesta este elementul care permite materialului să fie plasticizat și permanent rulat.

2.2. Tip II cu role mobile

Al doilea tip de sistem de rulare axial fig 2,fig 3, este un sistem compus din :

Corp principal in care este integrat tot sistemul de rulare ;

Corp secundar;

Suruburi de retinere;

Ax excentric pentru pozitionarea rolei de angrenare;

3 role fixe;

Clip inchidere 360 grade;

Surub pentru reglajul fin al rolelor;

Suruburi distantiere;

Arc lamelar pentru tensionarea automata a rolelor;

Roti pentru angrenare a rolelor.

Semifabricatul va prezenta un unghi de ascutire de 30 grade la intrare.Ajuns la lungimea dorita de filetare se va detensiona automat datorita sistemul cu arc lamelar si a piesei cu rampa de coborare.

Sistemul de reglaj fin intre 0.1 si 0.004 mm permite apropierea sau departarea rolelor in functie de filetul dorit.

Sistemul de angrenare are integrat pin de siguranta si o forma specifica pentru prinderea rotilor. Roata centrala este prinsa cu o siguranta elastica de placa secundara.

Acesta prezinta capete interschimbabile pentru diverse prinderi.

Printre avantajele prezente se numara rezistenta rolelor la uzara,o singura trecere pentru deformarea filetului fata de treceri clasice in numar de 2,3-4.Materialul nu este indepartat ca in cazul clasic ci este impins in sus si jos astfel incat rezistenta filetului la uzura este foarte mare. Se obtine astfel un filet cu o suprafata oglinda cu un rulaj fin si un diametru mai mic necesar pentru producerea sa.

3.Concluzii

Rularea filelor prin presare plastica la rece, cu ajutorul capului de rulat, cu 3 sau mai multe role,reprezinta viitorul industriei.Avantajele sunt foarte multe incepand de la o viata indelungata a rolei pana la numarul foarte mari de piese realizate intr-un timp scurt.Un alt mare avantaj este realizarea filetului dintr-o singura trecere materialul nefiind aschiat ci deformat.

Printre dezavantaje se enumara pretul mult mai ridicat fata de procedeele clasice dar care in functie de productia propriu-zisa se realizeaza o amortizare a investitiei.

BIBLIOGRAFIE

1 Chevalier A. și Vacquer R. – Technologie des fabrications mecaniques. Montages d'usinage. Facs. 19. Librairie Delagrave, Paris, 1969.

2. Crișan I., Dobre N.: Automatizarea montajului în construcția de mașini, Editura Tehnică, București, 1974

3. Drăghici G. – Tehnologia construcției de mașini. E. D. P., București, 1979.

4. Drăghici G. – Tehnologia construcției de mașini. E. D. P. București, 1984.

5. Dragu D.: Toleranțe și măsurări tehnice, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1985

7. Drăghici G.: Tehnologia construcției de mașini, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1983

8. Domșa S., Miron Z.: Îndrumător pentru utilizarea fontelor și oțelurilor, aliajelor neferoase, Editura Tehnică, București, 1985;

9. Epureanu Al.: Tehnologia construcției de mașini, Editura Didactică și Pedagogică București, 1983

10. Iliescu C.: Tehnologia ștanțării și matrițării la rece; Editura Didactică și Pedagogică, București, 1989

11. Ionuț V., Moldovan Gh.: Tehnologia reparării utilajului agricol, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1984

12. Ionuț V.: Tehnologia reparării utilajului agricol. Îndrumar de proiectare. Rotaprint Cluj-Napoca, 1976

13. Ionuț V.: Tehnologia reparării mașinilor, I.P.Cluj, 1986

14. Manolache Z.: Fabricarea, repararea și întreținerea utilajului chimic, I.P.București, 1982

15. Micloși V.: Bazele proceselor de sudare, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1988

16. Mihăilescu A.F.: Exploatarea și întreținerea utilajelor și instalațiilor din industria chimică, Editura Didactică și Pedagogică, 1981

17. Paraschiv Dr., Pruteanu O.V.: Consideration sur l’étude d’une machine à debiter les brides MDF-02, I.P.Timișoara, 1984

18. Paraschiv Dr., Pruteanu O.V.: Machine à honer par vibrations intérièures à commande mecanique, I.P.Timișoara, 1984

19. Paraschiv Dr., Pruteanu O.V.: Considerații privind superfinisarea suprafețelor cilindrice interioare A.S.A.S., București, 1986

20. Paraschiv Dr. ș.a.: Tehnologia reparării utilajului agricol, vol. I și II, I.P.Iași, 1983

21. Paraschiv Dr., I. Sîrbu, L. Tăbăcaru Tehnologia reparării și asamblării mașinilor. Editura Junimea Iași 1999, ISBN: 973-37-0478-4

22. Paraschiv Dr.: Tehnologia reparării mașinilor, Iași, Ed. Rotaprint, 1998

23. Pavel A.: Mandrinare mecanică, Editura Tehnică București, 1985

24. Picoș C., Paraschiv Dr. ș.a.: Tehnologia reparării utilajului agricol, vol. I, I.P.Iași, 1975

25. Picoș C., Paraschiv Dr. ș.a : Tehnologia reparării utilajului agricol, vol. II, I.P.Iași, 1976

26. Picoș C. ș.a.: Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere. Editura Tehnică, București, 1982

27. Popa B. ș.a.: Motoare pentru autovehicule, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1982

28. Popescu N., Vitănescu C.: Tehnologia tratamentelor termice, Cluj-Napoca, Editura Tehnică, 1979

29. Pruteanu Octavian, Bobsievici Cz. – Tehnologia fabricării mașinilor, vol. I, Ed. II-a, I. P, Iași, 1979.

30. Pruteanu O.V.: Tehnologia fabricării mașinilor, Editura Didactică și pedagogică, București, 1983

31. Răduț N.: Recondiționarea pieselor, Editura Militară, 1983

32. Rădoi M.: Recondiționarea pieselor, Editura Tehnică, București, 1986

33. Raseev D.: Tehnologia fabricării aparaturii, instalațiilor statice-petrochimice și de rafinării, Editura Tehnică, București, 1983

34.Rusu Șt.: Tehnologia fabricării utilajului tehnologic, Institutul de Construcții București, 1985

35. Segal B.: Utilajul tehnologic din industria de prelucrare a produselor horticole, Editura Ceres, București, 1984

36. Teodorescu M.: Tehnologia presării la rece, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1980

37. Tăbăcaru L., O.V.Pruteanu Honuirea și Vibrohonuirea. Studiu comparativ.Editura Tehnica – Info Chișinău 2000, ISBN: 9975-910-97-1Managementul tehnologiilor de fabricație. 349

38. Tăbăcaru L. Studiul comparativ între honuirea și vibrohonuirea suprafețelor interioare de revoluție, scurte. Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” Iași. Teză de doctorat 1999

39. Tăbăcaru L, Olaru Dumitru Lubrificație. Noțiuni de bază și aplicații, Editura Tehnica-Info Chișinău, 2003

40. Tăbăcaru L., O.V.Pruteanu Concepția și managementul tehnologiilor de fabricație . Editura Junimea 2007, ISBN: 978-973-37-1210-7, Iași.

41. Tăbăcaru L Procedee de netezire a suprafețelor interioare prin honuire și vibrohonuire Editura PIM, Iași 2009, ISBN: 978-606-520-613-7.

42. Tomescu D.: Recondiționarea și mărirea rezistenței la uzură a organelor de la mașinile agricole; Editura Ceres, București, 1985

43. Tomescu D.: Metode, procedee și tehnologii de recondiționare a pieselor de la utilajele agricole, Editura Ceres, București, 1986

44. Warnecke H.J., Lentes H.P.: Arbeitsbereicherung, în W.T. – Zeitschrift für Fertiung. R.F.G., 1973, vol. 63, nr. 11

45. http://www.newrolik.narod.ru/eautor.htm

46.Rezumat lucrare de doctorat Mustea Gheorghe

47. http://www.lmt-fette.com/index_en.html

48. http://www.threading-systems.co.uk/landis-equip1.html

49. http://www.lmt-tools.com/thread-rolling-head-next-generation-is-used/?tags=318&bpid=451&cHash=601a01d72e540436670303d3cc66a2c1

50. www.landisthreading.com

51.Curs organe de masini.